溫度顯示系統(tǒng)(STC單片機、18B20傳感器、1602顯示)

1、單片機實訓論文論文題目：溫度采集顯示系統(tǒng)學 院：年 級：專 業(yè)：姓 名：學 號：指導教師： 2014年5月16日摘要溫度測量在物理實驗、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學試驗中，有特別重要的意義。隨著人們生活水平的不斷提高,，人們對溫度計的要求越來越高，傳統(tǒng)的溫度計功能單一、精度低，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。數(shù)字溫度計（Digital Thermometer）簡稱D溫度是許多監(jiān)控系統(tǒng)中的一個重要參數(shù)。TM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的溫度值轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。采用單片機控制的

2、數(shù)字溫度計，由于精度高、可擴展性強、集成方便、抗干擾能力強，得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計以單片機和溫度傳感器為核心，設(shè)計數(shù)字溫度計。實現(xiàn)對溫度的采集、監(jiān)視和報警。在溫度采集的實現(xiàn)中，使用了AT89S52單片機和溫度傳感器DS18B20，通過LCD1602實現(xiàn)溫度顯示。溫度測量范圍-55+125，能準確達到設(shè)計要求。關(guān)鍵詞溫度測量；單片機；溫度傳感器AbstractTemperature measurement in physics experiments, medical and health, food production and other fields, especially in the

3、 thermal test, have particularly important sense. With the continuous improvement of people's living standard, people on the thermometer, the increasingly high demand, the traditional thermometer has single function, low precision, for the modern work, scientific research, life, provide better a

4、nd more convenient facilities needs from SCM technology proceed with, all to the digital control, intelligent control direction.Digital thermometer ( Digital Thermometer ) D temperature is many monitoring system is an important parameter. TM, it is the use of digital measuring technology, the contin

5、uous temperature value is converted into a continuous, discrete digital form and to display instrument. MCU control of the digital thermometer, because of high precision, good expansibility, convenient integration, strong anti-interference ability, has been widely used.The design of single chip comp

6、uter and temperature sensors as the core, the design of digital thermometer. To achieve the collection of temperature, monitoring and alarm. The temperature acquisition implementation, using AT89S52 MCU and temperature sensor DS18B20.ByLCD1602temperature display.The measuring range of the temperatur

7、e of - 55 DEG C to 125 degrees C.,can accurately achieve the design requirement.Key wordsSCM;single chip computer ;temperature sensorII畢業(yè)論文題目（五號楷體居中書寫）目錄摘要IAbstractII前言1第一章 溫度測量的背景及意義11.1 溫度測量的背景11.2 溫度測量的目的及意義2第二章 硬件電路及原理32.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖32.2 單片機簡介32.3 DS18B20簡介82.4 LCD1602液晶顯示屏12第三章 軟件設(shè)計流程153.1 系統(tǒng)總體框圖1

8、53.2 液晶流程圖153.3 溫度傳感器流程圖163.4 仿真與調(diào)試16結(jié)論17附錄一18附錄二19致謝243前言溫度是工業(yè)控制中主要的被測參數(shù)，隨著電子技術(shù)和微型計算機的快速發(fā)展，溫度的測量和控制技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中起到了舉足輕重的作用。比如消防電氣的非破壞性溫度檢測，電力、電訊設(shè)備的過熱故障預(yù)知檢測，空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測，在醫(yī)院的監(jiān)護中也用到溫度的測量，化工、機械等設(shè)備溫度過熱檢測，土壤各個層面上的溫度將會影響植物的生長，以及熱處理中工件各個部位的溫度對工件形成后的性能至關(guān)重要等等。總之，現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對溫度檢測的智能化精確度要求越來越高。單片機具有處理能力強、運行速度快、功耗低等優(yōu)點

9、。應(yīng)用在溫度測量方面簡單方便，測量范圍廣精度高，從而提高了生產(chǎn)效率。本次課程設(shè)計用STC89C52單片機做內(nèi)核，選用18B20溫度傳感器作為輸入原件，將電信號傳送到CPU，然后送到LCD液晶顯示器顯示數(shù)值，從而達到測量要求，得到測量結(jié)果。第一章 溫度測量的背景及意義1.1 溫度測量的背景隨著人們生活水平的不斷提高數(shù)字化無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用。21世紀

10、的今天，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，科學技術(shù)的進步同時也帶動了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前，它們在性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進入了高速發(fā)展的信息時代，測量技術(shù)是當今社會的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個領(lǐng)域。溫度是工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的和最基本的參數(shù)之一，在生產(chǎn)過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控，采用微型機進行溫度檢測、數(shù)字顯示、信息存儲及實時控制，對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用。伴隨工業(yè)科技、農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，溫度測量需求越來越多，也越來越重要。溫度計是常用的熱工儀表，常用于工業(yè)現(xiàn)場作為過程的溫度測量。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，不僅需要了解當前溫度讀數(shù)，而且還希望

11、能了解過程中的溫度變化情況。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，對溫度測量儀表的要求越來越高，而數(shù)字溫度表具有結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，功耗小，可靠性高，速度快等特點，更加適合于工業(yè)過程中以及科學試驗中對溫度進行在線測量的要求。近年來，數(shù)字溫度表廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，它與模擬式溫度表相比較，歸納起來有如下特點。準確度高，測量范圍寬、靈敏度高，測量速度快，使用方便、操作簡單，抗干擾能力強，自動化程度高，讀數(shù)清晰、直觀方便。數(shù)字溫度計的高速發(fā)展，使它已成為實現(xiàn)測量自動化、提高工作效率不可缺少的儀表。數(shù)字化是當前計量儀器儀表發(fā)展的主要方向之一。而高準確度數(shù)字溫度計的出現(xiàn)，又使溫度計進入了精密標準測量領(lǐng)域。與此相適應(yīng)，

12、測量的可靠性、準確性顯得越來越重要。1.2 溫度測量的目的及意義溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的被控參數(shù)之一，在冶金、機械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐，對工件的處理溫度等均需要對溫度嚴格控制。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)的逐步實現(xiàn)，由微機構(gòu)成的溫度測控系統(tǒng)已在眾多領(lǐng)域被采用。該課題就是解決對工業(yè)現(xiàn)場溫度信號的采集控制和傳輸問題。伴隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)參數(shù)的數(shù)字采集促進了現(xiàn)場總線（Fieldbus）技術(shù)的發(fā)展，目前現(xiàn)場總線已經(jīng)從當初的420mA電流信號加載數(shù)字信號，發(fā)展成為全數(shù)字通訊，解決了現(xiàn)場信號遠距離高速傳送問題，而且提高了抗干擾性

13、能，增加了系統(tǒng)配置的靈活性，節(jié)省了硬件投資，是未來生產(chǎn)自動化和過程控制的發(fā)展方向。較有影響的總線有：CAN.LONWORKS.PROFIBUS.FF等。雖然這些總線無主從方式工作，速度較快、網(wǎng)絡(luò)支持較完善，但系統(tǒng)造價高，應(yīng)用受到限制。而RS-485總線主機調(diào)度網(wǎng)以其制造容易、造價低、軟硬件豐富、配置靈活等特點，得到了廣泛的應(yīng)用。它不僅具有良好的抗噪聲干擾性，較遠的傳輸距離，而且它可以實現(xiàn)多點互聯(lián)，還可以實現(xiàn)全雙工通信，因此對遠程溫度采集控制系統(tǒng)的研究具有現(xiàn)實的意義和實際的價值。第二章 硬件電路及原理本章主要介紹本系統(tǒng)的硬件電路的組成、原理以及各個模塊的功能。2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖采用數(shù)字溫度傳

14、感器DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線性度較好。在0100攝氏度時，最大線形偏差小于1攝氏度。DS18B20的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS1820和微控制器AT89S52構(gòu)成的溫度測量裝置，它直接輸出溫度的數(shù)字信號，可直接與計算機連接。這樣，測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單，體積也不大，且由于AT89S52可以帶多個DSB1820，因此可以非常容易實現(xiàn)多點測量。輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用溫度芯片DS18B20測量溫度，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個趨勢。部分功能電路

15、的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以集成芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢。CPU采用STC89C52單片機實現(xiàn)。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。另外STC89C52在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。LCD1602液晶顯示單片機STC89C52（CPU）DS18B20溫度傳感器電源LM7805圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2 單片機簡介STC89C52是STC公司生

16、產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52可降至0Hz

17、靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。其實物圖如下所示：圖2-2 STC89C52RC實物圖1管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FLASH進

18、行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4個TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存

19、取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4

20、 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出

21、可在SFR區(qū)中的8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。EA/VPP：當EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：

22、反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3芯片擦除：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，AT89S52

23、設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。其引腳圖如下所示：圖2-3 STC89C52RC引腳圖4特性8K字節(jié)程序存儲空間；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間；內(nèi)帶2K字節(jié)EEPROM存儲空間;可直接使用串口下載；AT89S52單片機:8K字節(jié)程序存儲空間；256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲空間；自帶2KB的EEPROM存儲空間;5參數(shù)1）增強型8051單片機，6 時鐘/機器周期和12 時鐘/機器周期可以任意 選擇，指

24、令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.22）工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機）/3.8V2.0V（3V 單片機）3）工作頻率范圍：040MHz，相當于普通8051 的080MHz，實際工作頻率可達48MHz4）用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5）片上集成512 字節(jié)RAM6）通用I/O 口（32 個），復位后為：P0/P1/P2/P3 是準雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。7）ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)

25、秒即可完成一片8）具有EEPROM 功能9）共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T210）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11）通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART12）工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）13）PDIP封裝其最小系統(tǒng)電路如下圖所示：圖2-4 STC89C52RC的最小系統(tǒng)6STC89C52RC單片機的工作模式掉電模式：典型功耗<0.1A,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序空閑模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4Ma7mA掉電模式

26、可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備2.3 DS18B20簡介正文溫度傳感器DS18B20是一種新型數(shù)字溫度傳感器，它采用獨特的單線接口方式，僅需一個端口引腳來發(fā)送或接收信息，在單片機和DS18B20之間僅需一條數(shù)據(jù)線和一條地線進行接口。DS18B20采用TO-92封裝，引腳排列如圖6所示。各引腳功能如下：圖2-5 DS18B20引腳圖GND：地。DQ：單線應(yīng)用的數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。VDD：可選的外部供電電源引腳。DS18B20內(nèi)部有三個主要數(shù)字部件：64位激光ROM、溫度傳感器、非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL。DS18B20可以采用寄生電源方式工作，從單總線上汲取能量

27、，在信號線處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。DS18B20也可用外部35.5V電源供電，這兩種供電方式的電路如圖所示。圖2-6 兩種供電方式采用寄生電源方式時，VDD引腳必須接地，另外為了得到足夠的工作電流，應(yīng)給單片機的I/O口線提供一個強上拉，一般可以使用一個場效應(yīng)管將I/O口線直接拉到電源上。采用外部供電方式時可以不用強上拉，但外部電源要處于工作狀態(tài)，GND引腳不得懸空。溫度高于100時，不推薦使用寄生電源，應(yīng)采用外部電源供電。DS18B20依靠一個單線端口通信，必須先建立ROM操作協(xié)議，才能進行存儲器

28、和控制操作。因此，單片機必須先提供下面5個ROM操作命令之一：讀出ROM，代碼為33H，用于讀出DS18B20的序列號，即64位激光ROM代碼。匹配ROM，代碼為55H，用于辨識（或選中）某一特定的DS18B20進行操作。搜索ROM，代碼為F0H，用于確定總線上的節(jié)點數(shù)以及所有節(jié)點的序列號。跳過ROM，代碼為CCH，命令發(fā)出后系統(tǒng)將對所有DS18B20進行操作，通常用于啟動所有DS18B20轉(zhuǎn)換之前，或系統(tǒng)中只有一個DS18B20時。報警搜索，代碼為ECH，主要用于鑒別和定位系統(tǒng)中超出程序設(shè)定的報警溫度界限的節(jié)點。這些命令對每個器件的激光ROM部分進行操作，在單線總線上掛有多個器件時，可以區(qū)分

29、出單個器件，同時指明有多少器件或是什么型號的器件。DS18B20提供了如下存儲器操作命令：溫度轉(zhuǎn)換，代碼為44H，用于啟動DS18B20進行溫度測量，溫度轉(zhuǎn)換命令被后DS18B20保持等待狀態(tài)。如果主機在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而DS18B20又忙于進行溫度轉(zhuǎn)換的話，DS18B20將在總線上輸出“0”，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則輸出“1”。如果使用寄生電源，主機必須在發(fā)出這條命令后立即啟動強上拉，并保持750ms，在這段時間內(nèi)單總線上不允許進行任何其他操作。讀暫存器，代碼為BEH，用于讀取暫存器中的內(nèi)容，從字節(jié)0開始最多可以讀取9個字節(jié)，如果不想讀完所有字節(jié)，主機可以在任何時間發(fā)出復位命令來終止

30、讀取。寫暫存器，代碼為4EH，用于將數(shù)據(jù)寫入到DS18B20暫存器的地址2和地址3（TH和TL字節(jié)）?？梢栽谌魏螘r刻發(fā)出復位命令來終止寫入。復制暫存器，代碼為48H，用于將暫存器的內(nèi)容復制到DS18B20的非易失性E²RAM中，即把溫度報警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲器里。如果主機在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而DS18B20又正在忙于把暫存器的內(nèi)容復制到E²RAM存儲器，DS18B20就會輸出一個“0”，如果復制結(jié)束的話，DS18B20則輸出“1”。如果使用寄生電源，主機必須在這條命令發(fā)出后立即啟動強上拉并最少保持10ms，在這段時間內(nèi)單總線上不允許進行任何其他操作。重讀E

31、²RAM，代碼為B8H，用于將存儲在非易失性E²RAM中的內(nèi)容重新讀入到暫存器（溫度觸發(fā)器）中。這種復制操作在DS18B20上電時自動執(zhí)行，這樣器件一上電，暫存器里馬上就存在有效的數(shù)據(jù)了。若在這條命令發(fā)出之后發(fā)出讀時間隙，器件會輸出溫度轉(zhuǎn)換忙的標志：“0”代表忙，“1”代表完成。讀電源，代碼為B4H，用于將DS18B20的供電方式信號發(fā)送到主機。若在這條命令發(fā)出之后發(fā)出讀時間隙，DS18B20將返回它的供電模式：“0”代表寄生電源，“1”代表外部電源。一條溫度轉(zhuǎn)換命令啟動DS18B20完成一次溫度測量，測量結(jié)果以二進制補碼形式存放在高速暫存器中，占用暫存器的字節(jié)1（LSB）

32、和字節(jié)2（MSB）。用一條讀暫存器內(nèi)容的存儲器操作命令可以把暫存器中的數(shù)據(jù)讀出。溫度報警觸發(fā)器TH和TL各由一個E²PROM字節(jié)構(gòu)成，可以用一條寫存儲器操作命令對TH和TL進行寫入，對這些寄存器的讀出需要通過暫存器。當符號位S=0時，表示測得的溫度值為正，可以直接對測得的二進制數(shù)進行計算并轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。當符號位S=1時，表示測得的溫度值為負，此時測得的二進制數(shù)為補碼數(shù)，要先變成原碼數(shù)再進行計算。表2所示為部分溫度值對應(yīng)的二進制數(shù)據(jù)。表2-1 溫度對應(yīng)值表：溫度/二進制表示十六進制表示+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 0000

33、0550H+25.06250000 0001 1001 00000191H+10.1250000 0000 1010 000100A2H+0.50000 0000 1010 00010008H00000 0000 0000 10000000H-0.51111 1111 1111 0000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FE5FH-551111 1100 1001 0000FC90HDS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值t與暫存器中的TH、TL字節(jié)內(nèi)容進行比較，若t>TH或t<TL,

34、則將DS18B20內(nèi)部報警標志位置1，并對主機發(fā)出的報警搜索命令做出響應(yīng)，因此可用多只DS18B20進行多點溫度循環(huán)檢測。2.4 LCD1602液晶顯示屏字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實物如圖圖2-7 1602實物圖1.LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:16×2個字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95×4.3

35、5(W×H)mm2.引腳功能說明LCD1602采用標準的16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表：引腳接口說明表表2-2 LCD1602引腳接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K

36、的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。圖2-8 1602外設(shè)電路圖3.線段的顯示：點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)

37、1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個點組成，屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當（000H）=FFH時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當（3FFH）=FFH時，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H時，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。4.字符的顯示用LCD顯示

38、一個字符時比較復雜，因為一個字符由6×8或8×8點陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。第三章 軟件設(shè)計流程3.1 系統(tǒng)總體框圖整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型后軟件的功能也就基本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大塊：第一塊是對數(shù)

39、字溫度傳感器的操作，通過單片機對DS18B20進復位，進行數(shù)據(jù)讀取等操作；第二塊是控制LCD1602顯示，將溫度數(shù)據(jù)在液晶上顯示出來。圖3-1 軟件總體實物圖3.2 液晶流程圖圖3-2 液晶流程圖3.3 溫度傳感器流程圖圖3-3 溫度傳感器流程圖3.4 仿真與調(diào)試首先調(diào)試液晶程序。單片機STC89C52的P2口接液晶數(shù)據(jù)口，根據(jù)液晶手冊，將RS1和RE借口接高電平；RS、R/W、EN接口接單片機P30，P31,P32口，單獨調(diào)試液晶程序，將hex文件下載到單片機，看看是否在液晶第一排是否顯示“溫度”，在第三排是否顯示“液晶溫度顯示”。然后根據(jù)DS18B20的手冊書寫程序，將液晶程序設(shè)為頭文件，

40、若DS18B20程序無誤，則在液晶的第一排首位開始會顯示“溫度”，第二排的第三個字符開始會顯示溫度值XX，第三排不顯示，第四排首位開始顯示“液晶溫度顯示”。如果程序有誤，則再看看芯片資料和程序的書寫是否有出入，如有錯誤則再更正，直至顯示正確為止。結(jié)論此次課程設(shè)計是我大學生活重要的一步。從最初的選題，開題到寫論文直到完成論文。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，然后反復修改，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，鍛煉了設(shè)計實踐能力，此次課程設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固。 這次課程設(shè)計收獲很多，比如學會了查找相關(guān)資料相關(guān)標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的制作能力

41、。終于完成了我的單片機課程設(shè)計，雖然沒有完全達到設(shè)計要求，但從心底里說，還是高興的，畢竟這次設(shè)計花了我很多心血，高興之余不得不深思呀！在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解等等。由于時間有限，未能完成全部安裝與調(diào)試工作，對設(shè)計結(jié)果沒有作出最后的檢驗，也感到遺憾。這次實踐是對自己大學三年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很不全面。單片機課程設(shè)計重點就在于軟件算法的設(shè)計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序并不是一件簡單的事，只有我們?nèi)ピ囍隽?，才能真正的掌握，只學習理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。從這次的課程設(shè)

42、計中，使我真正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習單機片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計中的最大收獲。在此感謝老師的悉心指導和同學們的大力幫助！附錄一系統(tǒng)總體電路設(shè)計附錄二#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P37;/ds18b20與單片機連接口sbit RS=P30;sbit RW=P31;sbit EN=P32;unsigned char code str1="tem

43、perature: "unsigned char code str2="? "uchar data disdata5;uint tvalue;/溫度值uchar tflag;/溫度正負標志/*lcd1602程序*/void delay1ms(unsigned int ms)/延時1毫秒（不夠精確的）unsigned int i,j;for(i=0;i<ms;i+)for(j=0;j<100;j+);void wr_com(unsigned char com)/寫指令/ delay1ms(1);RS=0;RW=0;EN=0;P2=com;delay1ms

44、(1);EN=1;delay1ms(1);EN=0;void wr_dat(unsigned char dat)/寫數(shù)據(jù)/ delay1ms(1);RS=1;RW=0;EN=0;P2=dat;delay1ms(1);EN=1;delay1ms(1);EN=0;void lcd_init()/初始化設(shè)置/delay1ms(15);wr_com(0x38);delay1ms(5);wr_com(0x08);delay1ms(5);wr_com(0x01);delay1ms(5);wr_com(0x06);delay1ms(5);wr_com(0x0c);delay1ms(5);void displ

45、ay(unsigned char *p)/顯示/while(*p!='0')wr_dat(*p);p+;delay1ms(1);init_play()/初始化顯示 lcd_init();wr_com(0x80);display(str1);wr_com(0xc0);display(str2); /*ds1820程序*/void delay_18B20(unsigned int i)/延時1微秒while(i-);void ds1820rst()/*ds1820復位*/unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ復位delay_18B20(4); /延時DQ = 0; /DQ拉低delay_18B20(100); /精確延時大于480usDQ = 1; /拉高delay_18B20(40); uchar ds1820rd()/*讀數(shù)據(jù)*/unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0