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数字温度计的设计与制作资料_图文


数字温度计的设计与制作
应电1131 郑水林

主要内容
一:设计方案选择 二:元器件的选择 三:设计过程 四:制作成果

一 设计方案选择

数字温度计的制作方法有很多种,最常见的有两种,一种 是利用热敏电阻测量温度的电路,另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一:采用热敏电阻

按键设置

显示模块

AT89C51

热敏电阻





A/D转换



(ADC0809)

报警设备

1.2 方案二:采用数字温度芯片DS18B20

AT98C51 DS18B20

报警点温度设置
感 器
温 度 传


控 单制 片器 机

示液 晶 显
备报 警 设

二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K在系统可编 程Flsah存储器。

2.2 温度传感器的选择
由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般 都是电压,再转换成对应的温度,需要比较 多的外部元件支持,且硬件电路复杂,制作 成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数 字温度传感器DS18B20作为测温元件 。它 的最大优点在于不需要进行模数转换。它是 世界上第一片支持一线总线接口的温度传感 器。

DS18B20温度传感器

2.3 显示模块的选择
液晶显示模块的选择性较广,市场上有各色 各样的液晶显示模块,可以满足不同需求的 使用,在本设计中为了节约成本,选择了价 格较为便宜的192X64液晶显示模块。 192X64 ,点阵字符液晶显示模块,可以显 示两行16列的字符。汉字字体是5X7点阵。

2.4 报警器件选择
在本设计方案中,使用了普通的蜂鸣器以 及红绿两种颜色的发光二极管作为报警设 备。分别如下图所示

蜂鸣器

发光二极管

三 设计与制作过程
3.1主控制电路
AT89S52中有一个用于构成内部振荡器的 高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个 放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或 陶瓷谐振器一起构成自激振荡器,振荡电 路参见下图。而且EA需要接高电平以使 CPU访问单片机内部程序

3.2 温度检测电路
VCC接高电平,DQ端接单片机的 P3.4口,这里利用了P3.4口双向 I/O口作用,单片机从DS18B20 读取温度和报警温度,此时作为 输入口,当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据,此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。

3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单 向输出数据功能的P0端口向液晶显示 模块提供数据,P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块的端口,在PO 口上需要外加上拉电阻,才可以使液晶 显示模块正常显示。

3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口,P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口,P2.3作为 报警蜂鸣器端口,当它们对应的 端口为低电平时就会报警。

3.5 最终设计的仿真图

谢谢



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