（毕业论文）基于单片机温度检测系统说明书课程设计 ㊣ 精品文档 值得下载

生活带来很大的方便支持线总线接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本以美国半导体公司的单总线温度传感器为核心，以公司的为控制器设计的温度控制器结构简单测温准确具有定控制功能的智能温度控制器。

此次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。

本次采用数字温度传感器来实现基于单片机的数字温度计的设计。

该数字温度计利用集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号，经由模数转换器转换成单片机能够处理的数字信号，然后送到单片机中进行处理变换，最后将温度值显示在共位七段码显示器上。

系统以单片机为控制核心，加上测温电路模数转换电路位温度数据显示电路以及外围电源时钟电路等组成。

设计要求设计个基于单片机的数字温度计。

课程设计要求供电温度采集采用位显示个按键设计温度控制器原理图，学习用画出该原理图，并用进行仿真设计和绘制软件流程图，用语言进行程序编写焊接硬件电路，进行调试。

二〇〇八年十二月二十六日星期五二基于单片机的温度检测系统的总体方案设计总体方案的思路提及到温度的检测，我们首先会考虑传统的测温元件有热电偶和热电阻，而热电偶和热电阻测出的般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试也复杂，制作成本高。

因此，本数字温度计设计采用智能温度传感器作为检测元件，测温范围为至，最大分辨率可达。

可以直接读出被测量的温度值，而采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

按照系统设计功能的要求，确定系统由三个模块组成主控制器，温度传感器，驱动显示电路。

总体电路框图如下图系统总体框图总体设计方案和框图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，这种设计需要用到转换电路，感温电路比较麻烦。

所以，他的设计理论不符合本次设计的方案要求，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，所以可以采用只温度传感器，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。

温度计电路设计总体设计方框图如图所示，控制器采用单片机，温度传感器采用，用位数码管以串口传送数据实现温度显示。

二〇〇八年十二月二十六日星期五采用脚封装或脚封装。

二〇〇八年十二月二十六日星期五图总体设计方框图主控制器单片机具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

显示电路显示电路采用位共阳数码管，从口，串口输出段码。

二〇〇八年十二月二十六日星期五三系统硬件设计与实现单片机的选择的特点及选择原因作为温度测试系统设计的核心器件该器件是公司生产的系列单片机中的基础产品，采用了可靠的工艺制造技术具有高性能的位单片机，属于标准的的产品。

片内含的可贩毒擦写的只读程序存储器和的随机存取数据存储器，器件兼容标准的指令系统。

片内置通用位中央处理器和存储单元。

结合了的高速和高密度技术及的低功耗特征。

其具有如下性质与产品指令系统完全兼容字节可重擦写闪烁存储器。

寿命写擦循环。

数据保留时间年。

全静态工作。

三级程序存储器锁定。

位内部。

可编程线。

三个位定时器计数器。

个中断源。

可编程荡方式，但需要在引脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容的值般取。

另种是外部时钟方式，即将接外部时钟，脚悬空。

二〇〇八年十二月二十六日星期五图晶振电路单片机的晶振频率采用，加两个电容。

和分别反向放大器的输入和输出，外接石英晶体和振荡电容，构成了片内时钟振荡方式。

而振荡周期指的就是单片机外接石英晶体振荡器的周期。

当时钟起振后，产生定的频率的时钟信号，单片机的在时钟信号的控制下能步步完成自己的工作，同时与整个系统相关的周期还有振荡周期状态周期机器周期和指令周期。

电容和主要用于校正波形，振荡器的作用主要是产生时钟振荡。

而整个电路的作用则是为了产生自激振荡。

对于复位电路，有两种复位方式，分别是上点复位和按键复位。

本设计采用的是按键复位，即利用个复位电容和按键的组合使得复位变得更加直接和简单。

引脚作用是复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。

在按下按键后，系统自动复位，十分方便。

在复位电路中添加按键主要是为了能够使得复位更加方便，电容主要是在复位后进行充电，而上拉电阻起到限流的作用，保护了电路。

二〇〇八年十二月二十六日星期五图复位电路温度采集电路温度控制电路主要运用到了和。

如何使两者连接实现功能是温度控制电路的主要设计目的。

图管脚图在硬件上，与单片机的连接有两种方法，种是接外部电源，接地，与单片机的线相连另种是用寄生电源供电，此时接地，接单片机。

内部寄生电源口线要接左右的上拉电阻。

这里采用的是第种连接方法，如图所示口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，输出个门电流，当口被写时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

作为输入时，口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

二〇〇八年十二月二十六日星期五传感器数据采集电路主要指温度传感器与单片机的接口电路。

可以采用两种方式供电，种是采用电源供电方式，此时的脚接地，脚作为信号线，脚接电源。

另种是寄生电源供电方式考虑到实际应用中寄生电源供电方式适应能力差且易损坏，此处采用电源供电方式，口接单片机的口。

显示电路液晶显示器是种将液晶显示器件，连接器件，集成电路，线路板，背光源，结构器件装配在起的组件。

在显示电路中，接地，接正电源，为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，为了获得最佳对比度，接地。

为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当和共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当为低电平为高电平时可以读忙信号，当为高电平为低电平时可以写入数据。

端为使能端，当端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

和选用不同的高低电平，将影响寄存器的选择。

报警系统利用有源蜂鸣器进行报警输出，采用直流供电。

当所测温度超过获低于所预设的温度时，数据口相应拉高电平，报警输出。

而另端则直接和单片机的端口相连。

二〇〇八年十二月二十六日星期五四系统软件设计与实现程序流程图主程序图程序框图二〇〇八年十二月二十六日星期五主程序的主要功能是负责温度的实时显示读出并处理的测量的当前温度值，温度测量每进行次。

主程序的第二个功能是查询键是否被按下，以实现设置温度上下限的功能。

其程序流程见图所示。

由总的流程图可以分析出，在整个程序中应该包括如下几个部分读写子程序，温度转换子程序，处理温度数据子程序，动态数据显示子程序等。

读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出中的数据，在读出时需进行校验，校验有错时不进行温度数据的读取。

其程序流程图如图所示。

图温度显示程序对的访问流程是先对初始化，再进行操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。

每步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。

如主机控制完成温度转换这过程，根据的通讯协议，须经三个步骤每次读写之前都要对进行复位，复位成功后发送条指令，最后发送指令，这样才能对进行预定的操作。

另外，由于单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，二〇〇八年十二月二十六日星期五因此读写时序很重要。

单总线的所有处理均从初始化开始。

初始化过程是主机通过向作为从机的芯片发个有时间宽度要求的初始化脉冲实现的。

初始化后，才可进行读写操作。

操作命令总线主机检测到的存在，便可以发出操作命令之。

对操作，先跳过，即是启动进行温度变换，之后通过匹配再逐地读回每个的温度数据。

在组成的测温系统中，主机在发出跳过命令之后，再发出统的温度转换启动码，就可以实现所有的统转换，再经过后，就可以用很少的时间去逐读取。

这种方式使其值往往小于传统方式。

温度数据显示子程序显示温度数据子程序主要是对显示缓冲数组中的显示数据进行刷新操作，查表送段码至，点亮数码管，显示数字。

个字节不能直接在显示屏上显示，这就需要将字节通过处理转化成能在上显示的数。

设置温度上下线程序该系统可以设置温度上下限，当，开启中断，可以设置温度上限，如果有效，减如果有效，加。

当，开启中断，可以设置温度下限，如果有效，减如果有效，加。

流程图如所示。

对于设置上下限来说，最重要的是切换到底是对还是进行设置，可加减温度。

因此在设计过程中必须满足这两点。

计时时间设置计时器作为本设计的特点，其程序时间非常重要。

当计数器被初始化后，根据的内部晶振周期，开始计时。

当达到设置的报警温度时，报警电路发出报警声，此报警声有别于当温度到达温度上限时的报警声，使得用户不会发生混淆。

在程序编写过程中，最为重要的是如何在进行其他设置时，计时器还持续工作，并且如何使得计时器的跳动变得正确，如何使计时期在到达报警时间后，能够发出警报，如何使报警的声音又别于温度到达上限时发出的报警声。

二〇〇八年十二月二十六日星期五总结通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了些问题，但经过次又次的思考，遍又遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。

实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。

我认为，在这学期的实验中，不仅培养了思考动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。

更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。

而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。

要面对社会的挑战，只有不断的学习实践，再学习再实践。

这对于我们的将来也有很大的帮助。

以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。

就像中国提倡的艰苦奋斗样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

二〇〇八年十二月二十六日星期五致谢为期两个星期的课程设计结束了，紧张的设计和焊接过程中给我们留下很多的回忆，在