论文总字数：14263字

摘 要

目前，人们的日常生活逐渐走向智能化，更偏向于新型产业所带来的快感。这其中有很多的应用，而温度是工业上经常被采用的一个被控参数，而要实现对这个参数的智能化管理需要采用单片机来实现。这次设计的正是智能温度计，它在操作上简单方便、功能齐全、便于开发能够快速的融入到工业的生产中去，输出温度值由电路转换得到，LED数码管显示，快捷清晰。此次设计使用51单片机AT89C51来作为中央处理器，介绍了各个模块的具体设计和具体应用，通过了解它们的应用背景和使用条件来确定这次设计的主要内容，给出了各个模块的电路连接图。而且我们这次测量温度还有一个报警功能，可以自行设置报警范围。本文中硬件设计包括单片机的主板电路、温度采集电路、显示电路、键盘电路等；软件设计包括系统软件的流程图；电路连接中的焊接技术。

关键字：AT89C51单片机；DS18B20温度传感器；LED数码管；数字温度计

Design and Application of Digital Temperature Control Module

abstract

At present, People's Daily life is gradually becoming intelligent and more inclined to the pleasure brought by new industries.There are a lot of applications, and the temperature is often used in the industry is a controlled parameter, and to achieve the intelligent management of this parameter needs to use single-chip microcomputer to achieve.This is the design of the smart thermometer, it is simple and convenient in operation, complete functions, easy to develop can quickly into the industrial production, the output temperature value from the circuit conversion, LED digital tube display, fast and clear.This design USES 51 MCU AT89C51 as the CPU, introduces the specific design and specific application of each module, through understanding their application background and conditions of use to determine the main content of this design, gives the circuit connection diagram of each module.In addition, we have an alarm function for temperature measurement this time, and the alarm range can be set by ourselves.The hardware design in this paper includes MCU motherboard circuit, temperature acquisition circuit, display circuit, keyboard circuit, etc.Software design includes flow chart of system software;Welding technique in circuit connection.

Keywords:AT89C51 single-chip microcomputer, DS18B20 temperature sensor, LED digital

Tube, Digital thermometer

目 录

摘 要 I

abstract II

第一章 引 言 1

1.1 设计背景 1

1.2 电路的总体工作原理 2

第二章 方案论证 3

2.1题目分析 3

2.1.1 具体指标 3

2.1.2 具体控制要求 3

2.2 单片机的选择 3

2.2.1 采用MSP430单片机 3

2.2.2 采用AT89C51单片机 4

2.3 温度传感器的选择 4

2.3.1 DS18B20温度传感器 4

2.4 LED数码管 5

第三章 系统的硬件设计 6

3.1 单片机最小系统设计 6

3.2 时钟电路的设计 6

3.3 DS18B20温度传感器的电路设计 7

3.4 LED显示电路设计 8

3.5 键盘电路的设计 8

第四章 系统的软件设计 10

4.1软件设计总体思路及主程序流程图 10

4.2温度测试模块流程 10

4.3 应用软件 11

第五章 元器件的安装与调试 12

5.1元器件清单 12

5.2 安装的注意事项 12

5.3 电路板的连接 12

5.4产品调试 12

5.4.1 测试环境与工具 12

5.4.2 统一测试 12

第六章 结束语 14

致 谢 16

参考文献（References) 17

附 录 18

1.元器件清单 18

第一章 引 言

1.1 设计背景

我们现在的生活水平生活目标较以前来说都有了很大层次的提高，时间的重要性每个人都懂得，凡事都希望偏向快捷能够快速的解决，过着一种快节奏的生活。有很多人会因为学习程度的不同而慢于别人，而此时智能化的出现，恰巧可以解决这个问题，它方便上手，易于了解其功能特性，这使得很多人也能跟上这种快节奏的生活步调。智能化的实现离不开单片机的诞生，自从有了单片机，它帮我们解决了很多难题，比如在以前我们想要实现某一项功能时需要大量的大型器件，这不仅耗时耗力也浪费原材料，还容易出现很多麻烦，什么短路啊接触不良啊甚至器件之间也可能发生一些排斥导致实验不能成功。而现在情况变了，我们有单片机了，它可以把功能集中在一块小小的芯片上，集成度还非常高，避免了很多传统实验中所出现的问题。但它的特性也是随着时代的进步的，我们需要不断的去学习了解开发新的方法来完善它，使得它不会被这个时代所淘汰。目前单片机几乎应用在这个世界的各个领域各个角落当中，就好比我们现在使用的手机电脑等各种电子产品当中都有它的存在，我们放眼望去发现智能化真的是很方便了大家的生活，我们不再需要像从前一样飞鸽传书车马送信，只需要发一封邮件短信就能解决，这其中单片机有很大的功劳，它组成了各式各样的产品来丰富我们推着我们前进。

这次的毕业设计我做的是温度模块的应用，所以我们先需要了解温度对我们的重要性以及它对我们的影响。温度是一个非常常见的词，我们几乎每天都有接触，每天都会提到它，比如说今天天气怎么样啊外面温度高不高啊冷不冷啊之类的，我们人类对温度还是很敏感的。但温度的影响并不仅仅是局限于这个的，它对我们工农业、机械电子、纺织业等等有着重要的作用。比方说我们在工业上需要打造一个机器，我们要了解在多高的温度时材料会熔接会固化塑形，这直接影响到产品能否成功。农业也同样是的，一个作物能否茁壮成长要看天时地利人和，天即天气也就是温度的变化。其次我们要了解的是单片机，它从产生到现在刮起了一阵狂潮，人们快速的接触它、学习它、使用它应用到我们的生活中来，智能化的号角不断被吹起。单片机的一些简单的基础知识也很容易被人们所记得，比如它常用的编程语言有C语言、汇编语言，它还有很多的型号，比如四位八位十六位等都存在于各种产品中。而这时我们要做的温度模块的应用就不再是传统意义上只能测温度的的温度计了，而是要结合单片机制造出智能温度计了，将在单片机上开发测温度的功能。并且温度计是我们生活中必备的一个工具，就比如发生一个感冒发烧都需要及时的测量温度。因此无论是在传统的行业还是新兴发展的技术中，温度都是一个不可或缺的参数，温度可以表明出事物的很多特性，对实验对生活都有很大的帮助和用处。并且随着人们生活水平的不断提高，对美好生活的向往，对各种产品的高质量要求。所以科学技术智能化必须要迅猛发展，而由芯片控制电路的温度计，智能温度计之所以很快就能被人们所接受，是因为它设计简单便捷、实现容易、精准度高，在很多应用上的意义方法重大。由于温度的不可确定性，导致采用的温控手段也是多样性的。而此次智能设计采用单片机，是因为单片机具有很多明显的优势，它把功能都集中在一块小芯片上了，减少了为了实现功能而采用的大件模块即体积小重量轻，所以在数字智能化方面有很广泛的用途。

1.2 电路的总体工作原理

了解一个电路的工作原理最简单的方法就是画它的原理框图，它可以很清晰的表明我们的系统是由哪些模块所构成的，因此我们看到下图1.1所示的就是我们这次设计的系统框图，它是由温度传感模块、报警模块、按键模块、振荡电路等组成的。

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