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1、-单片机课程设计（论文）-基于单片机的数字温度计设计-第 18 页辽 宁 工 业 学 院单片机课程设计（论文）题目： 数字温度计设计 院（系）：电子与信息工程学院专业班级： 电子081 学 号： 指导教师： 教师职称： 讲师 起止时间：2011.07.042011.07.10课程设计（论文）任务及评语（院系）：电子与信息工程学院 教研室：电子信息工程教研室学 号学生姓名专业班级电子081班课程设计（论文）题目数字温度计课程设计（论文）任务任务和要求：1、采用单片机设计数字温度计，温度测量范围-25502、测量误差小于0.13、具有LED数码显示功能设计内容：1、分析设计要求，明确性能指标；查阅
2、资料、设计方案分析对比。2、论证并确定合理的总体设计方案，绘制总体结构框图，分析工作原理。3、完成各单元具体电路的设计：单片机最小系统、A/D转换、显示等电路。包括元器件选择、工作原理分析。4、写出程序流程图及汇编源程序。5、完成课程设计说明书。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘 要本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计。在硬件方面介绍单片机温度控制系统的设计, 对硬件原理图做简洁的描述。系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。软硬件分别调试完成以后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，
3、数码管显示当前温度。由于采用了智能温度传感器DS18B20，所以本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比它的转换速率极快，进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出，可测量远距离的点温度。系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点，加之DS18B20内部的差错检验，所以它的抗干扰能力强，性能可靠，结构简单。关键词：STC89C51，数字控制，温度计，DS18B20目录1 绪 论11.1 背 景12 设计要求与方案论证22.1 设计要求22.2 方案论证22.3 总体设计方案33 硬件设计43.1 主要元件介绍53.1.1 主控制器53.1.2 温度传感器DS18B2073.2 显示电路1
4、43.3 DS18B20与单片机的接口电路163.4 复位电路174 软件设计185 调试195.1 软件调试195.2 系统调试195.3 数据检测20总 结20参考文献211 绪 论1.1 背 景单片机，更确切的应称作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，其特点是功能强大、体积小、可靠性高、价格低廉。它一面世便在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。因此，单片机的开发、应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它
5、给人带来的方便也是无可置疑的，其中数字温度计就是一个典型的例子。随着人们对它的要求越来越高，要为现代人工作和生活提供更好、更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域，尤其在热学实验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中，有特别重要的意义。目前温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。现在所使用的温度计通常都是精度为1和0.1的水银、煤油或酒精温度计，这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量
6、还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要供测温要求准确的场所和科研实验室使用。2 设计要求与方案论证2.1 设计要求本设计主要是应用51系列单片机设计一个数字温度计，该数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于要求测温比较准确的场所或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20，用4位共阳极LED数码管实现温度显示,其主要功能有：数字温度计测温范围：-2550
7、；可以实现四位温度显示，温度值精确到小数点后一位；测温误差在正负0.1以内。2.2 方案论证方案一：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，将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。方案二：在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温原件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，在转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下：硬件电路复杂；软件调试复杂；制作成本高。方案三：采用智能温度传感器DS1
8、8B20作为检测元件，测温范围为-2550，最高分辨率可达0.0625。DS18B20可以直接读出被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。而且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。从以上三种方案，很容易看出，采用方案三，电路比较简单，软件设计也比较简单，本文采用了方案三。2.3 总体设计方案按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图2-1所示。DS18B20主控制器STC89C51显示电路扫描驱动图2-1 数字温度计总体电路结构框图3 硬件设计温度计电路设计原理图如图3-1所示，控制器使用单片
9、机STC89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现温度显示。用9012实现数码管驱动。图3-1 电路原理图3.1 主要元件介绍3.1.1 主控制器本次设计采用的是单片机STC89C51。图3-2 STC89C51管脚图 芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口，如图3-2所示。左边那列逆时针数起，依次为1，2，3，4.40，其中芯片的1脚顶上有一个凹点。在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。 STC89C51单片机有4组8为可编程I/O口，分别为P0、P1、P2、P3口，每个
10、口有8位（8根引脚），共32根。每一根引脚都可以编程，比如用来控制电机、交通灯等，开发产品时就是利用这些可编程引脚来实现我们想要的功能。P0口：8位双向I/O口线，名称为P0.0-P0.7；P1口：8位准双向I/O口线，名称为P1.0-P1.7；P2口：8位准双向I/O口线，名称为P2.0-P2.7；P3口：8位准双向I/O口线，名称为P3.0-P3.7。由于本次设计主要利用了单片机的P1口和P3口，所以对这两个I/O口做详细的介绍。图3-3 P1口结构图图3-3为P1口其中一位的电路图，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口，当作为输入口时，1写入锁存器，Q(非)=0，T2截
11、止，内上拉电阻将电位拉至1，此时该口输出为1，当0写入锁存器，Q(非)=1,T2导通，输出则为0。作为输入口时，锁存器置1，Q(非)=0，T2截止，此时该位既可以把外部电路拉成低电平，也可由内部上拉电阻拉成高电平，正因为这个原因，所以P1口常称为准双向口。需要说明的是，作为输入口使用时，有两种情况，其一是：首先是读锁存器的内容，进行处理后再写到锁存器中，这种操作即读修改写操作，象JBC(逻辑判断)、CPL(取反)、INC(递增)、DEC(递减)、ANL(与逻辑)和ORL(逻辑或)指令均属于这类操作。其二是：读P1口线状态时，打开三态门G2,将外部状态读入CPU。P3口的电路如图3-4所示，P3
12、口为准双向口，为适应引脚的第二功能的需要，增加了第二功能控制逻辑，在真正的应用电路中，第二功能显得更为重要。由于第二功能信号有输入输出两种情况，我们分别加以说明。P3口的输入输出及P3口锁存器、中断、定时/计数器、串行口和特殊功能寄存器有关，P3口的第一功能和P1口一样可作为输入输出端口，同样具有字节操作和位操作两种方式，在位操作模式下，每一位均可定义为输入或输出。我们着重讨论P3口的第二功能，P3口的第二功能各管脚定义如下：P3.0串行输入口(RXD)；P3.1串行输出口(TXD)；P3.2外中断0(INT0)；P3.3外中断1(INT1)；P3.4定时/计数器0的外部输入口(T0)；P3.
13、5定时/计数器1的外部输入口(T1)；P3.6外部数据存储器写选通(WR)；P3.7外部数据存储器读选通(RD)。对于第二功能为输出引脚，当作I/O口使用时，第二功能信号线应保持高电平，与非门开通，以维持从锁存器到输出口数据输出通路畅通无阻。而当作第二功能口线使用时，该位的锁存器置高电平，使与非门对第二功能信号的输出是畅通的，从而实现第二功能信号的输出。对于第二功能为输入的信号引脚，在口线上的输入通路增设了一个缓冲器，输入的第二功能信号即从这个缓冲器的输出端取得。而作为I/O口线输入端时，取自三态缓冲器的输出端。这样，不管是作为输入口使用还是第二功能信号输入，输出电路中的锁存器输出和第二功能输
14、出信号线均应置“1”。图3-4 P3口结构图3.1.2 温度传感器DS18B201DS18B20的主要特性3适应电压范围更宽，电压范围为35.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；D测温范围-55125，在-1085时精确度为正负0.1；测温结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；负压特性:电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，
15、但不能正常工作。2DS18B20外形和引脚DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20引脚定义：（1）DQ为数字信号输入/输出端；（2）GND为接地端；（3）VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。3DS18B20的结构DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM结构如图3-8所示。头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作
16、时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂该位被设置为0，用户要去改动，R1和R0来设置分辨率温度 LSB温度 MSBTH用户字节1TL用户字节2配置寄存器保留保留保留CRC图3-8 DS18B20字节定义图3-7 RAM的9字节定义R1R0分辨率位温度最大转换时间ms00993.750110187.510113751112750表3-1 DS18B20温度转换时间表由表3-1可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑
17、。高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625LSB形式表示。低字节8421121418116高字节 SSSSS643216图3-9 温度数据值格式图3-9中，S表示符号位。当S=0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，表示测得的温度值为负值，要
18、先将补码变成原码，再计算十进制数值。表3-2是一部分温度值对应的二进制温度数据。表3-2一部分温度对应值表温度/二进制表示十六进制表示+500000 0000 0011 00100032H+25.06250000 0001 1001 00000191H+10.1250000 0000 1010 000100A2H00000 0000 0000 10000000H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FE6FHDS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。若TH或TTL，则将该器件
19、内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。主机ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。4DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理是这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的
20、时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将55所对应的一个基数分别置入减法计数器、温度寄存器中，计数器1和温度寄存器被预置在55所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。另
21、外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）发ROM功能命令发存储器操作命令处理数据。 5DS18B20温度传感器与单片机的接口电路4DS18B20有两种供电方式：（1）寄生电源供电方式在寄生电源供电方式下，DS18B20从单线信号线上汲取能量，在信号线DQ处于高电平期间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到来再给寄生电源（电容）充电,如图3-10所示。（2）外部电源供电方式在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由V
22、CC引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85。外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单。本次数字温度计的设计采用的就是外部电源供电方式，其连接方式如图3-11所示。 图3-11 DS18B20与单片机的连接图3.2 显示电路显示电路采用共阳数码管显示。数码管的管脚分配如图3-13。1.a.f.2.3.be,d,dp,c,g,4图3-1
23、3 数码管的管脚分配驱动用9012三极管，它是一种低频小功率的普通PNP型硅管，TO-92标准封装,这个管子常在收音机以及各种放大电路中看到。9012参数： 集电极电流Ic:Max-500mA工作温度：-55到+150集电极-基极电压：-40V显示电路如图3-15所示：图3-15 显示电路图3.3 DS18B20与单片机的接口电路本次数字温度计传感器是采用的外部电源供电方式，其中三脚接电源，一脚接地，二脚是信号线直接与P3.7口相连，进行数据的传输。这种方式可以使传感器工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单5。其接口图如图3-16所示。图3-16 传感器DS18B20与单片机的接口电路
24、DS18B20与单片机的数据传输原理：由于DS18B20采用的是1Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输。由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。 3.4 复位电路单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件
25、都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后PC0000H，使单片机从第个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，所以我们必须弄清楚MCS-51型单片机复位的条件、复位电路和复位后状态。单片机复位的条件是：必须使RST引脚(9)加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。例如，若时钟频率为12MHz，每机器周期为1us，则只需2us以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。复位电路分为上电自动复位电路和按键复位电路。本次设计采用的是上电自动复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RESET端的电位与VC
26、C相同，随着充电电流的减少，RESET的电位逐渐下降。只要保证RESET为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。单片机复位期间不产生ALE信号，即ALE1，表明单片机复位期间不会有任何取指操作6。数字温度计复位电路如图3-20所示。图3-20 复位电路4 软件设计系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值。温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令。当采用12位分辨率时，转换时间约为750ms。计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正
27、负的判定。显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高数据显示位为零时，将符号显示位移入下一位。5 调试5.1 软件调试本次设计系统的调试以程序的调试为主。先编写显示程序并进行硬件的正确性检验，然后分别进行主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序和显示数据刷新子程序等的编程及调试。由于DS18B20与单片机采用串行数据传送，因此，对DS18B20进行读/写编程时，必须严格的保证读/写时序，否则将无法读取测量结果。本程序采用单片机C语言编写，用Keil C编译器编程调试。软件调试到数码管能显示温度值，而且在有温度变化时（例如改变传感器的温度值）显示温度能
28、改变。程序：TEMPER_L EQU 36H ;存放读出温度低位数据TEMPER_H EQU 35H ;存放读出温度高位数据TEMPER_NUM EQU 60H ;存放转换后的温度值FLAG1 BIT 00HDQ BIT P3.7 ;一线总线控制端口 ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP,#70HLCALL GET_TEMPER ;从DS18B20读出温度数据LCALL TEMPER_COV ;转换读出的温度数据并保存SJMP BEGIN ;完成一次数字温度采集GET_TEMPER:SETB DQ ; 定时入口BCD: LCALL INIT_1820J
29、B FLAG1,S22LJMP BCD ; 若DS18B20不存在则返回S22:LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配-0CC LCALL WRITE_1820MOV A,#44H ; 发出温度转换命令 LCALL WRITE_1820 NOP LCALL DELAYLCALL DELAYCBA: LCALL INIT_1820 JB FLAG1,ABCLJMP CBAABC: LCALL DELAY1MOV A,#0CCH ; 跳过ROM匹配LCALL WRITE_1820 MOV A,#0BEH ; 发出读温度命令LCALL WRITE_1820 LCALL R
30、EAD_18200 ;READ_1820 RET ;-读DS18B20的程序,从DS18B20中读出一个字节的数据READ_1820:MOV R2,#8RE1:CLR CSETB DQ NOP NOPCLR DQ NOP NOPNOPSETB DQMOV R3,#7 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,#23 DJNZ R3,$RRC A DJNZ R2,RE1RET ;-写DS18B20的程序WRITE_1820:MOV R2,#8CLR CWR1: CLR DQMOV R3,#6DJNZ R3,$RRC AMOV DQ,CMOV R3,#23DJNZ R3,$SETB DQ
31、NOPDJNZ R2,WR1SETB DQRET ;-读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温READ_18200: MOV R4,#2 ; 将温度高位和低位从DS18B20中读出MOV R1,#36H ; 低位存入36H(TEMPER_L),高位存入35H(TEMPER_H)RE00:MOV R2,#8RE01:CLR CSETB DQ NOPNOPCLR DQNOPNOPNOP SETB DQMOV R3,#7DJNZ R3,$MOV C,DQMOV R3,#23 DJNZ R3,$RRC A DJNZ R2,RE01MOV R1,A DEC R1DJNZ R4,RE00
32、RET;-将从DS18B20中读出的温度数据进行转换TEMPER_COV: MOV A,#0F0HMOV A,#0F0H ANL A,TEMPER_L ; 舍去温度低位中小数点后的四位温度数值SWAP AMOV TEMPER_NUM,A MOV A,TEMPER_L JNB ACC.3,TEMPER_COV1 ; 四舍五入去温度值INC TEMPER_NUMTEMPER_COV1: MOV A,TEMPER_H ANL A,#07H SWAP AADD A,TEMPER_NUMMOV TEMPER_NUM,A ; 保存变换后的温度数据LCALL BIN_BCD RET;-将16进制的温度数据转
33、换成压缩BCD码BIN_BCD: MOV DPTR,#TEMP_TABMOV A,TEMPER_NUMMOVC A,A+DPTRMOV TEMPER_NUM,ARETTEMP_TAB:DB 00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H DB 08H,09H,10H,11H,12H,13H,14H,15HDB 16H,17H,18H,19H,20H,21H,22H,23H DB 24H,25H,26H,27H,28H,29H,30H,31HDB 32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H DB 40H,41H,42H,43H,44H,45H,46H,47H
34、DB 48H,49H,50H,51H,52H,53H,54H,55H DB 56H,57H,58H,59H,60H,61H,62H,63H DB 64H,65H,66H,67H,68H,69H,70H,71HDB 72H,73H,74H,75H,76H,77H,78H,79HDB 80H,81H,82H,83H,84H,85H,86H,87HDB 88H,89H,90H,91H,92H,93H,94H,95HDB 96H,97H,98H,99H ;-DS18B20初始化程序INIT_1820:SETB DQNOP CLR DQMOV R0,#80HTSR1:DJNZ R0,TSR1 ; 延时S
35、ETB DQ MOV R0,#25H ;96US-25HTSR2:DJNZ R0,TSR2JNB DQ,TSR3 LJMP TSR4 ; 延时TSR3:SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在 LJMP TSR5TSR4:CLR FLAG1 ; 清标志位,表示DS1820不存在LJMP TSR7TSR5: MOV R0,#06BH ;200USTSR6:DJNZ R0,TSR6 ; 延时TSR7:SETB DQ RET;-重新写DS18B20暂存存储器设定值RE_CONFIG: JB FLAG1,RE_CONFIG1 ; 若DS18B20存在,转RE_CONFIG1RETRE_
36、CONFIG1:MOV A,#0CCH ; 发SKIP ROM命令LCALL WRITE_1820MOV A,#4EH ; 发写暂存存储器命令END5.2 系统调试软硬件分别调试完成以后，将程序下载入单片机中，电路板接上电源，电源指示灯亮，按下开关按钮，数码管显示当前温度。用手去碰触温度传感器，温度显示值出现变化，显示当前手的温度值。假如数码管不工作，那么检查温度传感器是否牢固的插入底座或者传感器已损坏，如果不是传感器的问题，那么需要检查电源开关是否接错，数码管或者单片机是否已损坏。由于我们在用软件仿真的时候，都是假设所有的元件为理想状态，但是在现实中，远远达不到理想状态，元器件总是或多或少的
37、存在一些问题，所以我们的成品有可能与仿真出的结果有一些差距。5.3 数据检测设计完成以后，我们要对该数字温度计进行数据检测，看其是否能够达到预期的要求。将温度传感器与冰水混合物接触，等待显示稳定以后读出温度值，并且记录，看是否能够显示零度以下温度。再把温度传感器放入沸水中，待显示读数稳定后，记下所测温度，该温度计的量程为-2550，读数精度为0.1 。采用水银温度计作检验标准，对设计的温度计进行测试，其结果表明能达到该精度要求。总 结本次设计是针对MCS-51系列的单片机芯片STC89C51来设计一个数字温度计，该设计充分利用了温度传感器DS18B20功能强大的优点，如DS18B20可以直接读
38、出被测温度值，进行转换；而且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，大大简化了硬件电路，也使得该数字温度计不仅具有结构简单、成本低廉、精确度较高、反应速度较快、数字化显示和不易损坏等特点，而且性能稳定，适用范围广，因此特别适用于对测温要求比较准确的场所。在这次设计中，熟悉了制作一个产品的总体流程，能熟练使用一些必要的设计工具和仿真工具等。通过选认元件，连线，调试检测等过程，锻炼自己的理论联系实际的能力和实际操作能力，从而综合性地巩固所学的知识，为将来的工作做一次实战演习。参考文献1 余泽辉等基于单片机的数字温度计的研究与设计仪器仪表用户，2004，14 (2)：
39、9112 张红润 张亚凡单片机原理及应用北京：清华大学出版社，20053 王元庆新型传感器原理与应用北京：机械工业出版社，20064 王之芳传感器应用技术西安：西北工业大学出版社，20045 徐光翔单片机原理接口及应用学习参考南京：南京大学出版社，2003 6 余泽辉等基于单片机的数字温度计的研究与设计仪器仪表用户，2004，14 (2)：9117 阮忠等基于STC89C51 单片机的单总线数字温度计设计广西轻工业，2008(2)：44468 耿长清 编著,单片机应用技术,化学工业出版社，20029 维库电子开发网, 10 新浪博客, 11 未来电子工程师的博客网, 12 电子设计网, http:/www.e-13 中国工控网, 14 百度百科,