本科毕业论文（设计）
题 目 数字温度计的设计 指导教师 职称 讲师
数字温度计的设计
摘要
本文综述了数字温度计的设计与制作过程，详细介绍了设计制作一个完整的数字温度计需要做的前期准备和制作过程。通过对题目的透彻理解以及所要设计的产品的各项性能功能，决定用单片机作为控制内核，其次主要用温度传感器DS18B20，及其他主要电路配合下设计出一套完整的硬件系统和一套满足设计要求的软件系统，最后得到了一款基于AT89S52单片机控制的数字温度计。本温度计属于多功能温度计，设计不仅实现了用LCD1602显示器显示温度，而且可以同步显示时间日历，日期和时间都可通过按键校整，以及可以设置上下报警温度，当温度不再设置范围内时，可以报警。
关键词：AT89S52 单片机；数字温度传感器 DS18B20；显示器LCD1602；
I
THE DIGITAL THERMOMETER DESIGN
Abstract
Digital thermometer was reviewed in this paper the design and manufacture process, detailed introduces the design of a complete digital thermometer need to do preparation and production process. Through the thorough understanding of subject and the design products of various performance function, decided to use single chip microcomputer as control core, second main use temperature sensor DS18B20, and other main circuit design with a complete set of hardware system and a set of software system to meet the design requirements, and finally got a AT89S52 SCM control based on the digital thermometer. The thermometer belongs to the multi-function thermometer, designed with LCD1602 display shows temperature and time to modify functions, the year, month, day and week display function and can be set up and down the temperature alarm, when the temperature is no longer set range, you can call the police. KEY WORDS：AT89S52 single-chip microcomputer; Digital temperature sensor DS18B20; Display LCD1602.
II
目录
中文摘要?????????????????????????????Ⅰ Abstract ?????????????????????????????Ⅱ 第一章 绪论????????????????????????????1 1.1 选题背景????????????????????????????1 1.2 数字温度计简介?????????????????????????2
1.2.1数字温度计的特征??????????????????????2 1.2.2设计实现的目标???????????????????????2 第二章 数字温度计的设计方案????????????????????2 2.1 设计方案论证与比较???????????????????????2 2.1.1 显示电路方案????????????????????????2 2.1.2 测温电路方案????????????????????????3 2.2 系统总体方案??????????????????????????3 第三章 数字温度计的硬件电路的设计?????????????????4 3.1 系统硬件框图??????????????????????????.4 32 控制电路????????????????????????????4 3.2.1 单片机AT89S52芯片的功能特性????????????????4 3.2.2 最小系统模块????????????????????????6 3.2.3 系统模块分析????????????????????????6 3.2.4 单片机的复位电路??????????????????????7 3.2.5单片机的晶振电路??????????????????????8 3.2 温度传感器设计?????????????????????????9 3.2.1 DS18B20 简介???????????????????????9 3.2.2 温度传感器与单片机的连接?????????????????12 3.3 单片机与报警电路???????????????????????12 3.4 显示电路???????????????????????????13 3.4.1 LCD液晶显示模块?????????????????????13 3.4.2LCD1602液晶显示屏?????????????????????14 3.4.3液晶显示器的工作原理???????????????????15 3.5 掉电充电电路?????????????????????????16 3.6系统整体硬件电路????????????????????????17 第四章 软件设计?????????????????????????18 4.1主程序设计??????????????????????????18 4.2 键盘子程序设计????????????????????????20 4.3 温度子程序??????????????????????????22 4.4 显示子程序设计???????????????????????? 24 第五章 数据测试?????????????????????????25 结束语??????????????????????????????25 致谢???????????????????????????????26 参考文献?????????????????????????????26 附录一 源程序代码????????????????????????27
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第一章 绪论
1.1选题背景
国际上从20世纪70年代开始，国内自80年代开始，单片机的应用十分广泛。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，对各个行业的技术改造和产品智能化的更新换代起着重要的推动作用，而现在最受关注的是单片机广泛用于各种实时测控系统中，对于控制过程中的各种物理参数（如转速,位移,压力,流量,温度等）进行测量和控制.将测量技术,自动控制技术和计算机技术相结合,充分发挥数据处理和实时控制功能,使系统工作在最佳状态,提高系统的生产效率和产品的质量。所以日常生活中各种控制系统都可以使用单片机作为控制器。例如近年来家用电器涉及千家万户，生产规模大。如全自动洗牙机，热水器，高级音响设备和电子游戏机等，配上微电脑后其身价更是提高百倍，深得用户的欢迎。廉价的单片机微机在家用电器中应用前途十分广阔。此外，单片机在工商，金融，科研，教育，国防航天等领域都有着十分广泛的用途。综上所述单片机的应用从根本上改变了传统的控制系统，以前必须由模拟电路和数字电路实现的大部分功能，现在能用单片机通过软件方法实现了。 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现。能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻作为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，该设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。选用AT89S52单片机作为主控制器件，DS18B20作为温度传感器通过LCD1602并行传送数据，实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在-55℃~125℃最大线性偏差小于0.1℃。该器件可以直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。
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