基于单片机的数字温度计-开发前规划

关键字

温度计；51单片机；共阳数码管；MOS开关；便携式；课程设计；毕业设计

要求

一个随身携带的温度计。

步骤

项目

立创编号

型号

备注

1

单片机

C86615

STC8A8K64S4A12

51单片机简单；这个型号引脚多；

2

轻触开关

C318884

嘉立创可SMT，省劲

3

MOS

C85758

4

数码管

红色；共阳；贴片的节约体积

5

电池

CR2032

2V~3V

6

电池座

C70373

铜材质；和焊盘组合构成一个座子；

7

温度传感器

C177147

8

三极管

PNP型；控制位显示。

确认电压

电池跌落范围：2V~3V ；上述所有IC的正常工作范围均在电池范围内。

板子结构

设计一层PCB盖子，中间安装铜柱，或者排针排母，将电池和传感器保护起来，露出位置便于按钮安装。

功能设计

1，使用三位贴片数码管显示温度，精度正负1度。

2，数码管由IO口直接驱动，不另外加驱动IC。

3，纽扣电池的位置要便于更换

4，按一下按钮，刷新一次温度；断开按钮时停止供电节约能量。

基于单片机的数字温度计-原理图

完整原理图：链接见公众号。

步骤

原理图模块

说明

1

1，当轻触开关悬空时，N-MOS的VGS=0V不导通，负载也就表现为不得电；

2，当轻触开关按下时，VGS=3V。此时MOS导通，导通后内阻大约1.4欧姆（规格书有写）；

3，只看VCC和GND之间受开关控制，所以轻触开关能控制负载的通断。

4，不按开关的时候负载不导通，最省电。

2

1，CR2032电池正常范围大约是2V~3V。

2，传感器电压范围是1.7V~5.5V，可以用此电池。

3，检测温度范围宽，-55℃到+125℃。

4，IIC通讯两根线，要有上拉电阻到VCC。

3

1，数码管本质上就是LED发光二极管。图中所示为三位共阳数码管。

2，共阳数码管表示这些发光二极管的阳极在数码管内部接在一起了。

3，一个数字由8个LED组成，这8个LED的阳极接在一起的。整个数码管有三位数字。它们的阴极在内部又接在了一起。

4，ABCDEFG表示每一位的笔划，DIG表示某位的阳极。当阳极有电3V时，ABCDEFG中谁接地谁就亮。

5，使用一只PNP三极管控制DIG是否有电；使用单片机IO口直接控制ABCDEFG是否为低电平。

4

1，通过排针孔留出单片机的串口1和电源引脚，便于下载程序使用。

2，内部有晶振和复位电路，只需要给单片机通电就能工作了。

3，没有用到单片机的ADC功能，故AVCC和AGND直接接到VCC和GND，AVREF接VCC。

4，老姚的STC8系列工作电压：2V~5.5V。

5，通过普通IO口模拟IIC时序驱动温度传感器。

6，使用连续的IO口接到数码管的ABCDEFG上，有利于写代码时直接赋值。

基于单片机的数字温度计-PCB

步骤

PCB图

说明

1

1，线宽0.3mm以上。整个板子没有大电流，所以不用很粗的线。

2，根据自己的审美安排布局，非高频线路，非高压线路，没有严格规范。

3，图中还不够完美。你可以安排双面布置元器件。把数码管和传感器布置到正面，其余所有元器件布置到背面。

4，尽量对称布置元器件，看起来美观漂亮。

2

1，因为选择了布置到同一面，为了遮住元器件可以再焊一个盖子到上面。

2，周边的三个排针孔就是用来连接下板的。

基于单片机的数字温度计-焊接调试

B站视频：链接见公众号。

单片机源代码：链接见公众号。

步骤

焊接/调试

说明

1

1，首先选择了焊接MCU。

2，因为MCU焊接好后，可以直接烧录一次程序，测试MCU周边电路是否OK。

3，接下来安排焊接电源控制电路，这样可以通过写测试程序，间接测试同断电是否正常。通过万用表测量负载电压也能得出结论。

2

1，焊接大件，数码管。

2，注意方向，有可能会焊反。

3，烙铁温度控制在350度左右，小心行事，有可能会烧焦塑料。

3

1，最后焊接电池座。

2，注意看焊盘，电池座内部的焊盘提前上锡了，而且鼓起来了很多。

3，只有这样才能让电池接触面与焊盘配合牢固。这时候电池是应塞进去的。

4

1，这是主程序，用来说明程序的大致架构。

2，先初始化51单片机的IO口，初始化各个软件模块。同时打开了一个定时器，用来制作简单的任务调度器。

3，初始化完成后，读取一次温度，然后循环显示即可。

5

1，这里简单介绍一下数码管扫描显示。

2，图中函数每次执行时，G1，G2，G3其中的一个就会拉低，PNP管子此时导通。

3，这个时刻，PDat直接被赋值，单片机的IO口表现出不同的高低电平，其中的某一个数码管就显示出数字。

6

1，使用这个工具复制你计算“字形码”。

2，先设置一下共阴或者共阳，并配置好IO口的关系，直接计算即可。

3，脚位设置中，设置的是一个8位HEX数据的第几个Bit。

4，这个工具在下面链接可下载。