基于单片机的温度传感器电子设计.doc

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题目:基于单片机的温度传感器
学号:4823091,4823143,4823188
姓名: __王秀峰、付帅、雷强
班级: 13自动C1
专业: 自动化专业 ___
学院: 工学部_____
入学时间: .9____
指引教师: 马良伟 ____
日期:6月1日
摘要
该系统是设计一种能在液晶屏幕上显示目前日期和温度的单片机控制系统。本设计多功能数字始终系统是由中央控制器、始终系统、温度检测器、显示屏和键盘部分主成。控制器采用单片机AT89C52,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,其温度测量范畴为−55℃~125℃,℃。数字温度计所测量的温度采用数字显示时钟系统采用时钟芯片DS1302,用LCD液晶1602作为显示屏。
核心词:传感器;控制器;显示屏;时钟芯片
目录
1绪论 1
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2系统总体方案及硬件设计 2
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4设计总结和感悟 21
参照文献 23
附录 24
1绪论

学习并使用单片机才干使自己学过的知识得到巩固,有更深层次的理解,使用多种传感器的同步还能加强对传感器的结识,在完毕电子设计的同步还能学到诸多的电子技术的知识。学会独立进一步的思考,提高自己的自学能力和独立分析问题的能力,把理论知识运用到实际的问题当中,做到学以致用,同步培养科学严谨的态度。

本文设计的基于STC89C52单片机温度时间显示屏采用STCT89C52单片机,月、日、时、分、秒、星期、温度等信息使用LCD1602液晶屏显示。本系统共有7种模式,在电路中通过四个按键key1、key2、key3和key4来进行模式选择

(1)能显示时—分—秒—星期—温度—模式。
(2)运用key1-4修改时间,进行模式选择。
2系统总体方案及硬件设计

(1)由于LED1602液晶显示屏体积较小、功耗低、显示操作简朴,得到广泛的使用,本设计的显示内容在LCD1602上进行输出。
(2)时间的定期用单片机的定期器中断。修改时间和闹钟手动按键控制,报警声通过蜂鸣器发出。这样可以使得硬件电路设计较为简朴,且软件设计也易于实现,并可以减少成本。
(3)核心控制器采用STC89C52单片机,该芯片稳定性高,操作简朴,功能强、通用性好、价格便宜,且易于控制。加上外围器件(数码管、排阻、按键和蜂鸣器)和应用程序,便构成了相应的应用系统。

(如图1所示)
图1系统设计总框图


(1)芯片:STC89C52
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用典型的MCS-51内核,但做了诸多的改善使得芯片具有老式51单片机不具有的功能。在单芯片上,拥有机灵的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案,因此本设计采用该芯片。
具有如下原则功能:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定期器,内置4KBEEPROM,MAX810复位电路,3个16位定期器/计数器,4个外部中断,一种7向量4级中断构造(兼容老式51的5向量2级中断构造),全双工串行口。此外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,容许RAM、定期器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一种中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
图2STC89C52单片机引脚图
STC89C52管脚阐明如下:
:供电电压端。
:接地端。
P0口:P0口为三态双向口,能带8个TTL电路。P1口:P1口是一种内部带上拉电阻的8位准双向I/O口(使用前有一种准备动作),负载能力为4个TTL电路。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接受。P2口:P2口为一种内部带上拉电阻的8位准双向I/O口,P2口缓冲器可接受、输出4个TTL门电流。P3口:P3口是一种内部带上拉电阻的准双向I/O口,可接受输出4个TTL门电流。:为复位信号输入端。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期(24个时钟周期)以上的高电平时间。:为地址锁存容许信号,当访问外部存储器时,用来锁存口送出的低8位地址信号。:外部程序存储器的读选通信号。在由外部程序存储器取指期间,产生负脉冲做为外部的选通信号,每个机器周期两次有效。
:访问外部程序存储器控制信号。
:晶体振荡电路的反向器输入端。
:晶体振荡电路的反向器输出端。

(1)单片机的时钟产生措施有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中AT89C51单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电容构成的并联谐振回路。~12MHz之间。电容值无严格规定,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少量影响,一般可在20pF~100pF之间取值。STC89C52单片机的时钟电路如图3所示。
图3STC89C52单片机的时钟电路
(2)复位电路
复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运营时,都需要先复位。其作用是使CPU和系统中其她部件都处在一种拟定的初始状态,并从这个状态开始工作。单片机的外部复位电路有上电自动复位和按键手动复位两种。本系统中STC89C52单片机采用上电加按键手动复位电路,如图4所示。
图4STC89C52单片机的复位电路

为实现设计的定期闹钟系统在定期时间届时发出报警声,采用蜂鸣器作为报警发声装置。在本设计中有多种报警声可供选择,可选择报警时播放音乐。报警电路设计如图5所示。
图5报警电路

本系统采用LCD1602液晶屏显示时间、温度、留言等信息,本次使用的LCD1602液晶为5V电压驱动,带背光,可显示两行,每行16个字符,不能显示中文,内置含128个字符的ASII字符集字库,只有并行接口,无串行接口。
(1)液晶显示屏
液晶是一种高分子材料,由于其特殊的物理、化学、光学特性,20世纪中叶开始广泛应用在轻薄显示屏上。
液晶显示屏的重要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背景灯管构成的画面。为论述简便,一般把多种液晶显示屏都直接叫做液晶。
1602LCD分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚,与否带背光在应用中并无差别,两者尺寸差别如图6所示