引言 4
一、 设计方案的选择 5
（一）温度传感器的选择 5
1、采用模拟温度传感器测温 5
2、采用数字温度传感器 5
（二）显示电路方案的选择 5
1、采用数码管动态显示 5
2、采用LCD液晶显示 5
（三）单片机的选择 5
1、STC89C52单片机 5
2、凌阳单片机 6
二、数字温度计的硬件电路设计 7
（一）单片机控制电路的设计 7
1、MCU简介 7
2、最小系统模块 8
（二）温度传感器的设计 9
1、DS18B20简介 9
2、DS18B20工作原理 9
3、温度传感器与单片机的连接 10
4、复位信号及外部复位电路 10
（三）显示电路设计 11
1、显示电路 11
三、软件部分的设计 12
（一）主程序设计 12
（二） DS18B20初始化 13
（三）数据测试 13
四、设计功能的仿真 14
（一）接收端LCD1602显示温度仿真 14
（二）超上限时仿真 14
（三）正常范围内仿真 15
（四）低于下限仿真 16
五、 总结和体会 17
附录一 程序 18
附录二 STC89C52单片机主控电路原理图 23
六、 参考文献 24
七、 致谢 25
引言
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的慢慢逐步实现，智能化已是现代温度控 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
制系统发展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面。温度是科学技术中最基本的物理量之一，而单片机在电子产品中的应用也已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。随着温度控制器适用范围的多样化和简易化，各种各样的用于不同领域不同类型的智能温度控制器应运而生，因此研究温度的测量方法和装置具有重要意义。温度测量在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用，利用单片机技术的数显温度测控系统以其体积小，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点而被广泛采用。
在实际的温度控制系统中，多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性，而且该种电路易受干扰，使采集到的数据准确性不高。随着微电子技术、单片机技术、传感器技术的不断发展，为温度控制系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。本文设计了一种基于单片机STC89C52为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过LCD1602并行传送数据，实现温度显示。通过DSl8B20传感器可直接读取被测的温度值，然后进行数据转换，DSl8B20是非常典型的单总线数字式的温度传感器，测量温度范围为-55～+125℃，工作电压为3V～5V，，可以根据实际的需要通过软件设置选择9～12位不同的分辨率；用户可以自主设置报警温度，报警温度将存储在芯片内部EEPROM中，当掉电时可以自动保持；每个芯片都有着全球唯一的编码，用户可以通过其特有的序列号查询其相对应的温度，因此理论上一条总线上可连接无数个该测温元件。单总线通常要求外接一个约4．7 kΩ的上拉电阻，保证总线闲置时其状态为高电平。还有显示部分所用的1602LCD，是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。在此次设计中值得一提的是增加设计一个温度报警控制系统，目前为止具有很实用的价值。
一、 设计方案的选择
该系统主要由温度测量和数据采集两部分电路组成，根据要实现的功能，综合比较设计方法，提出实现系统功能的最佳方案。
（一）温度传感器的选择
1、采用模拟温度传感器测温
由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
2、采用数字温度传感器
进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
综合考虑，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
（二）显示电路方案的选择
1、采用数码管动态显示
使用七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法虽然价格成本低，但是显示单一，且功耗较大。
2、采用LCD液晶显示
采用LCD液晶屏进行显示。LCD液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件，只要2～3伏就可以工作，工作电流仅为几微安，是任何显示器无法比拟的，同时可以显示大量信息，除数字外，还可以显示文字、曲线，比传统的数码LED显示器显示的界面有了质的提高。虽然LCD显示器的价格比数码管要贵，但它的显示效果好，是当今显示器的主流，所以采用LCD 作为显示器。
综合上述原因，采用方案二，使用LCD液晶作显示电路。
（三）单片机的选择
1、STC89C52单片机
STC89C52是一种高性能CMOS8位微控制器，低功耗且具有8K在系统可编程Flash 存储器。这种单芯片上，拥有灵巧的在系统可编程Flash和8位CPU，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供超有效、高灵活的解决方案。
具有以下标准功能：8k字节的Flash，512字节的RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，以及三个16位的定时器/计数器，一个6向量的2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
2、凌阳单片机
随着单片机功能集成化的飞速发展，其所应用的领域也逐渐地由传统控制，扩展到控制处理数据处理以及数字信号处理，DSP（Digital Signal Processing）等领域。凌阳系列的16位单片机就是为顺应这种发展变化而设计的。其CPU内核采用的是凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16位微机处理器芯片，以下简称µ’nSPTM家族 。围绕µ’nSPTM 所形成的16位µ’nSPTM 系列单片机，以下简称µ’nSPTM家族。它采用的是模块式集成结构，以µ’nSPTM 内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。µ’nSPTM 内核是一个通用结构。除内核之外的其它功能模块均为可选择的结构。这种结构的大小有无可以任意设置，借助这种通用结构附加上可选择结构的积木式的构成，便可成为各种系列的派生产品，以适合不同场合和领域，这做法无疑会使每种派生产品具有更强大的功能、更低的成本和更广的适用。µ’nSPTM 家族有有以下特点：体积小 ，集成度高，可靠性好易于扩展。µ’nSPTM 家族把各功能各异的部件模块化地集成在一个芯片里面。内部采用的是总线结构，因为减少了各功能部件间的连接，提高了它本身的抗干扰能力以及可靠性能，另外，模块化的这种结构有易于系列的扩展，以适应不同类型的用户需求，中断处理能力较强。μ’nSPTM家族的中断系统可以支持10个中断向量及10余个中断源，适用于实时应用领域。有较高的性能价格比：μ’nSPTM家族片内附ROM具有高寻址能力、静态的RAM和多功能的I/O口，另外μ’nSPTM的指令可以系统的提供出具有较高运算速度的16位，16位的内积运算指令和乘法运算指令，为其应用添加了DSP功能，使得μ’nSPTM家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。

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