单片机C语言课题设计报告

电气系2011级通信技术一班

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单片机C语言课题设计报告

设计题目：温度检测

摘要

本课题以51单片机为核心实现智能化温度测量。利用18B20温度传感器获取温度信号，将需要测量的温度信号自动转化为数字信号，利用单总线和单片机交换数据，最终单片机将信号转换成LCD可以识别的信息显示输出。

基于STC90C516RD+的单片机的智能温度检测系统，设计采用18B20温度传感器，其分辨率可编程设计。本课题设计应用于温度变化缓慢的空间，综合考虑，以降低灵敏度来提高显示精度。设计使用12位分辨率，因其最高4位代表温度极性，故实际使用为11位半，而温度测量范围为-55℃～+125℃，则其分辨力为0.0625℃。

设计使用LCD1602显示器，可显示16*2个英文字符，显示器显示实时温度和过温警告信息，传感器异常信息设。计使用蜂鸣器做警报发生器，当温度超过设定值时播放《卡农》，当传感器异常时播放嘟嘟音。

目录

TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计功能 h 3

二、系统设计 h 3

三、器件选择 h 3

3.1温度信号采集模块 h 3

3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器 h 4

3.1.2 DS18B20特性 h 4

3.1.3 DS18B20结构 h 5

3.1.4 DS18B20测温原理 h 6

3.1.5 DS18B20的读写功能 h 6

3.2 液晶显示器1602LCD h 9

3.2.1引脚功能说明 h 9

3.2.2 1602LCD的指令说明及时序 h 10

3.2.3 1602LCD的一般初始化过程 h 10

四、软件设计 h 11

4.1 1602LCD程序设计流程图 h 11

4.2 DS18B20程序设计流程图 h 12

4.3 主程序设计流程图 h 13

五、设计总结 h 14

六、参考文献 h 14

七、硬件原理图及仿真 h 15

7.1系统硬件原理图 h 15

7.2开机滚动显示界面 h 16

7.3临界温度设置界面 h 16

7.4传感器异常警告界面 h 16

八、程序清单 h 17

一、设计功能

·由单片机、温度传感器以及液晶显示器等构成高精度温度监测系统。

·温度显示精确到小数点后四位。

·按键设定过温值，过温在液晶屏提示并响铃卡农一次，直到温度正常。

·设计传感器状态检测函数，传感器工作不正常在液晶屏警告提示，响警告铃，

直到故障排除。

·proteus做系统硬件电路设计并仿真。

二、系统设计

温度

温度

DS18B20

LCD显示

过温函数功能模块

传感器异常函数功能模块

MUC

三、器件选择

3.1温度信号采集模块

传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，采用热敏电阻，可满足 40℃度 至 90℃测量范围，但热敏电阻可靠性差，测量温度准确率低，对于1℃的信号是不适用的，还得经过专门的接口电路转换成数字信号才能由微处理器进行处理。

目前常用的微机与外设之间进行的数据通信的串行总线主要有总线， SPI 总线等。其中总线以同步串行 2 线方式进行通信(一条时钟线，一条数据线)。SPI 总线则以同步串行 3 线方式进行通信(一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线)。这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。而单总线( 1-wire bus )，采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的， CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

单总线具有广阔的应用前景，是值得关注的一个发展领域。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连接到数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为 4.7K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。

3.1.1 DS18B20 数字式温度传感器

DS18B20 数字式温度传感器使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成