89C51單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、摘要摘 要： 隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高，人們也迫切需要檢測(cè)與控制溫度。本文通過(guò)采用蜂鳴器作為電聲元件的溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)，闡明了該裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作的 具體過(guò)程及方法。這種溫度報(bào)警器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。工作時(shí)，溫度測(cè)量范圍為 5 38o C。當(dāng)前環(huán)境溫度若超過(guò)設(shè)定的高溫臨界溫度，由單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而防止帶來(lái)的不 必要的損失。造成高溫火災(zāi)有：電氣線路短路、過(guò)載、接觸電阻過(guò)大等引發(fā)高溫或火災(zāi)；靜電產(chǎn)生高溫或或 火災(zāi)；雷電等強(qiáng)電侵入導(dǎo)致高溫或火災(zāi)；最主要是機(jī)房?jī)?nèi)電腦、空調(diào)等用電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作，導(dǎo)致 設(shè)備老化，空調(diào)發(fā)生故障，而不能降溫；因此機(jī)房?jī)?nèi)所屬的電子產(chǎn)品

2、發(fā)熱快，在短時(shí)間內(nèi)機(jī)房溫度 升高超出設(shè)備正常溫度，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓或產(chǎn)生火災(zāi)，這時(shí)溫度報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)發(fā)揮應(yīng)有的功能。關(guān)鍵詞：STC89C51單片機(jī)，數(shù)字控制，溫度計(jì)，DS18B20目錄3 錯(cuò)誤! 未定義書簽。 錯(cuò)誤! 未定義書簽。 錯(cuò)誤! 未定義書簽。556677888摘要 .錯(cuò)誤! 未定義書簽1 設(shè)計(jì)要求與方案論證 . 3設(shè)計(jì)要求 3基本方案 3單片機(jī)芯片的選擇 . 3溫度傳感器設(shè)計(jì) . 2 主要元件介紹 . STC89C51 介紹STC89C51引腳介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)： . DS18B20傳感器介紹DS18B20引腳介紹DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管介紹 數(shù)碼管概述 . 3 軟件部分 . 程序

3、流程圖 . 程序. 結(jié)論. 15參考文獻(xiàn) . 16附錄 原理圖 . 171 設(shè)計(jì)要求與方案論證設(shè)計(jì)要求基本范圍OC -99 C ;數(shù)碼管直讀顯示；擴(kuò)展功能：可以任意設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能?；痉桨?.2.1 單片機(jī)芯片的選擇由于單片機(jī)具有以下的很多優(yōu)點(diǎn)，被我們選定為制作該作品的首選芯片 單片機(jī)特點(diǎn)：（1）高集成度，體積小，高可靠性（2）控制功能強(qiáng)（3）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品（4）易擴(kuò)展（5）優(yōu)異的性能價(jià)格比本設(shè)計(jì)采用STC89C5芯片作為硬件核心。STC89C5內(nèi)部具有8KBROM存儲(chǔ)空間,512 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，帶有2K字節(jié)的EEPROI存儲(chǔ)空間，可以通過(guò)串口下載數(shù)據(jù)。1.2

4、.2溫度傳感器設(shè)計(jì) 溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非 接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段； （1） 傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 （含敏感 元件）； （2） 模擬集成溫度傳感器 /控制器； （3） 智能溫度傳感器。國(guó)際上新型溫度傳感器 正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被 測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處 理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種

5、設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路， 感溫電路比較麻煩。進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳 感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。2 主要元件介紹STC89C51 介紹2.1.1 STC89C51 引腳介紹 主電源引腳（ 2 根）VCC（P in 40）:電源輸入，接+ 5V電源GND（Pin20）:接地線 外接晶振引腳（2根）XTALI（Pin19）:片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2（Pin20）:片內(nèi)振蕩電路的輸出端 控制引腳（4根）RST/VPP（Pin9）:復(fù)位引腳，

6、引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALEzPROG（Pin30）地址鎖存允許信號(hào)PSEN（Pi n29）:外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EAZVPP（Pin31）:程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令， 如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 可編程輸入Z輸出引腳（32根）STC89C5單片機(jī)有4組8位的可編程IZO 口，分別位P0 P1、P2、P3 口，每個(gè)口 有 8 位（8根引腳），共 32根。P0 口（ Pin39Pin32）: 8位雙向I/O 口線，名稱為P1 口（PinlPin8）: 8位準(zhǔn)雙向I/O 口線，名稱為P2 口（ Pin21Pin28）: 8位準(zhǔn)雙向I

7、/O 口線，名稱為P3 口（Pin10Pin17）: 8位準(zhǔn)雙向I/O 口線，名稱為圖1: STC89C5封裝圖2.1.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)當(dāng)在STC89C51單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作，按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過(guò) RST端經(jīng)過(guò)電阻與電源VCC接通而實(shí)現(xiàn)的。最小系統(tǒng)如圖 2所示。圖2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路電路以STC89C5單片機(jī)最小系統(tǒng)為控制核心，測(cè)溫電路由DS18B20提供，輸入部分采用三個(gè)獨(dú)立式按鍵S1、S2、S3o數(shù)碼管顯示部分。具體電路連接，見附錄 1。DS18B20傳感器介紹2.2.1 DS18B20 引腳介

8、紹圖3： DS18B20引腳各引腳功能為： I/O 為數(shù)據(jù)輸入 / 輸出端（即單線總線），它屬于漏極開路輸出，外 接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。UDD是可供選用的外部電源端，不用時(shí)接地，GND為地，NC空腳。2.2.2 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20勺內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括7部分：寄生電源、溫度傳感器、64位激光（loser） RoM與單線接口、高速暫存器（即便筏式 RAM用于存放中間數(shù)據(jù)）、TH觸發(fā)寄存器和TL觸發(fā)寄存器，分別用來(lái)存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值、 存儲(chǔ)和控制邏輯、位循環(huán)冗余 校驗(yàn)碼（CRC發(fā)生器。圖4： DS18B2（內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)碼管介紹數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是

9、發(fā)光二極管。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段 數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn) 顯示）；按能顯示多少個(gè)“ 8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 （CoM的數(shù)碼管，共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用 時(shí)應(yīng)將公共極COMS到+5V,當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn) 亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極 管的陰極接到一起形成公共陰極（CO M的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GNDh,當(dāng)某一字段發(fā)光

10、二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一 字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。2.3.1數(shù)碼管概述圖5:數(shù)碼管數(shù)碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，它使用了8個(gè)Led發(fā)光二極管，其中七個(gè)用于顯示字符，一個(gè)顯示小數(shù)點(diǎn)，所以通稱為七段發(fā)光二極管數(shù) 碼顯示器。4位一體數(shù)碼管，其內(nèi)部段已連接好，引腳如圖所示（數(shù)碼管的正面朝自己， 小數(shù)點(diǎn)在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dp為段引腳，S1、S2、S3、S4分別表示四個(gè) 數(shù)碼管的位。3軟件設(shè)計(jì)程序流程圖圖6:程序流程圖程序#include <>#define uint unsigned int#define UChar UnSigned Char5F3c12M7F7F7F1A3c片機(jī)原理及應(yīng)用M.廣州：華南理工大學(xué)出版社 ,1022 李慶亮 .C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程 M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,583 楊志忠 . 數(shù)字電子技術(shù) M. 北京： 高等教育出版社 ,1324 及力Protel 99 SE原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程M.北京：電子工業(yè)出版社，1505 徐江海 . 單片機(jī)實(shí)用教