單片機(jī)---溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、.工程大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院綜合設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱：設(shè)計(jì)名稱： 根底硬件綜合設(shè)計(jì)根底硬件綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：溫度測(cè)量的系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度測(cè)量的系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)生*：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：網(wǎng)絡(luò)工程網(wǎng)絡(luò)工程 0202學(xué)生：學(xué)生：學(xué)生成績(jī)：學(xué)生成績(jī)：指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱：完成時(shí)間：完成時(shí)間：2014-12-212014-12-21工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 制說(shuō)明：1、報(bào)告中的第一、二、三項(xiàng)由指導(dǎo)教師在綜合設(shè)計(jì)開(kāi)場(chǎng)前填寫(xiě)并發(fā)給每個(gè)學(xué)生；四、五兩項(xiàng)中英文摘要由學(xué)生在完成綜合設(shè)計(jì)后填寫(xiě)。2、學(xué)生成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)情況給出各項(xiàng)分值及總評(píng)成績(jī)。3、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)一欄由指導(dǎo)教師就學(xué)生

2、在整個(gè)綜合設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)、設(shè)計(jì)完成情況、報(bào)告的質(zhì)量及辯論等方面，給出客觀、全面的評(píng)價(jià)。4、所有學(xué)生必須參加綜合設(shè)計(jì)的辯論環(huán)節(jié)。凡不參加辯論者，其成績(jī)一-. z律按不及格處理。辯論小組成員應(yīng)由 2 人及以上教師組成。5、報(bào)告正文字?jǐn)?shù)一般應(yīng)不少于 5000 字，也可由指導(dǎo)教師根據(jù)本門(mén)綜合設(shè)計(jì)的情況另行規(guī)定。6、平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)低于 6 分的學(xué)生，其綜合設(shè)計(jì)成績(jī)按不及格處理。7、此表格式為工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院提供的根本格式適用于學(xué)院各類(lèi)綜合設(shè)計(jì) ，各教研室可根據(jù)本門(mén)綜合設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并上報(bào)學(xué)院批準(zhǔn)。辯論記錄表學(xué)生： *： 班級(jí) 02辯論地點(diǎn)：J423辯論容記錄：-. z合計(jì)分值各項(xiàng)

3、分值評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際得分合計(jì)得分備注10在規(guī)定時(shí)間能就所設(shè)計(jì)的容進(jìn)展闡述，言簡(jiǎn)意明，重點(diǎn)突出，論點(diǎn)正確，條理清晰。辯論成績(jī)2515在規(guī)定時(shí)間能準(zhǔn)確、完整、流利地答復(fù)教師所提出的問(wèn)題。辯論小組成員簽字：年月日成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生： *： 班級(jí)：02類(lèi)別合計(jì)分值各項(xiàng)分值評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際得分合計(jì)得分備注平時(shí)表現(xiàn)1010按時(shí)參加綜合設(shè)計(jì)，無(wú)曠課、遲到、早退、違反實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律等情況。20按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求完成了全部任務(wù)，能完整演示其設(shè)計(jì)容，符合要求。完成情況3010能對(duì)其設(shè)計(jì)容進(jìn)展詳細(xì)、完整的介紹，并能就指導(dǎo)教師提出的問(wèn)題進(jìn)展正確的答復(fù)。10報(bào)告文字通順，容翔實(shí)，論述充分、完整，立論正確，構(gòu)造嚴(yán)謹(jǐn)合理；報(bào)告字?jǐn)?shù)符合相關(guān)

4、要求，工整規(guī)，整齊劃一。5課題背景介紹清楚，綜述分析充分。5設(shè)計(jì)方案合理、可行，論證嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，具有說(shuō)服力。5符號(hào)統(tǒng)一；圖表完備、符合規(guī)要求。5能對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)展全面的總結(jié)，得出有價(jià)值的結(jié)論或結(jié)果。報(bào)告質(zhì)量355參考文獻(xiàn)數(shù)量在 3 篇以上，格式符合要求，在正文中正確引用。10在規(guī)定時(shí)間能就所設(shè)計(jì)的容進(jìn)展闡述，言簡(jiǎn)意明，重點(diǎn)突出，論點(diǎn)正確，條理清晰。辯論情況2515在規(guī)定時(shí)間能準(zhǔn)確、完整、流利地答復(fù)教師所提出的問(wèn)題。總評(píng)成績(jī)-. z指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師：簽字日期：年月日一、綜合設(shè)計(jì)目的、條件、任務(wù)和容要求：設(shè)計(jì)目的： 本課程設(shè)計(jì)的目的是為了學(xué)生更好地穩(wěn)固和加深對(duì)根底知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)使用單片

5、機(jī)設(shè)計(jì)小型數(shù)字系統(tǒng)的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過(guò)程，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高單片機(jī)編程和電路設(shè)計(jì)、分析的能力。 掌握單片機(jī)原理、數(shù)字系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法； 利用 Proteus 仿真軟件，Keil C 編程環(huán)境，對(duì)電路和程序進(jìn)展調(diào)試和改良； 通過(guò)實(shí)踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下對(duì)知識(shí)有所拓展，思路有所創(chuàng)新，動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力有所提高，為后繼專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定根底。設(shè)計(jì)條件：計(jì)算機(jī)一臺(tái)、Proteus 仿真軟件、Keil C；。 容和要求：1.了解 DS1302 功能及讀寫(xiě)時(shí)序。2.在仿真軟件 Proteus 里設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路。-. z3.在 KeilC 編程，在 Proteus 里進(jìn)展

6、聯(lián)調(diào)。4.改良和擴(kuò)展系統(tǒng)可以設(shè)置四個(gè)方向的通行時(shí)間。5.書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、進(jìn)度安排：13 周：學(xué)生選題15-16 周：軟件模擬、方案論證， 、分析現(xiàn)象、解決問(wèn)題、修正方案、得出結(jié)果。 17 周：辯論。撰寫(xiě)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告并打印交予指導(dǎo)教師三、應(yīng)收集資料及主要參考文獻(xiàn)： 1單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.毅剛主編.人民郵電.2021 2數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)M.王永軍 景華編.電子工業(yè).2002 3MCS-51 單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)M.振榮 晉明武 王毅平編著.人民郵電 4數(shù)字邏輯M.歐陽(yáng)星明主編.華中科技大學(xué)-. z5傳感器原理及應(yīng)用M.郭愛(ài)芳主編.電子科技大學(xué).2007.5四、摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種體積小、

7、多功能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于智能化、自動(dòng)化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，溫度控制是一個(gè)重要的調(diào)控參數(shù)。 由單片機(jī)構(gòu)成的溫度檢測(cè)、溫度控制系統(tǒng)可用于很多領(lǐng)域。單片機(jī)在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。它可以預(yù)防*些各種平安事件的發(fā)生，將被廣泛的用到實(shí)際生活中。單片機(jī) AT89C51 和溫度傳感器DS18B20 組成了溫度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際需要,任意設(shè)定溫度值，并進(jìn)展自動(dòng)控制。同時(shí)，在此根底上可做進(jìn)一步拓展，通過(guò)中端系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多路溫度測(cè)量的功能，可以擴(kuò)大和縮小溫度的側(cè)臉圍，也實(shí)現(xiàn)溫度過(guò)高或溫度過(guò)低報(bào)警功能，根據(jù)LED 顯示狀況，來(lái)判

8、斷溫度是過(guò)高還是管理，方便管理人員管理，做出相對(duì)解決措施。最后可以手動(dòng)消除報(bào)警。關(guān)鍵詞: 單片機(jī) AT89C51; 溫度傳感器 DS18B2; LED; 多路溫度測(cè)量; 報(bào)警五、Abstract：SCM is a kind of small size, multi-function microputer system, is widely used in intelligent, automation in the process of industrial production.And in the process of industrial production, temperature

9、control is an important control parameter.posed of single chip microputer temperature detection, temperature control system can be widely used in many fields.Single-chip puter in industrial control, sophisticated weapons, munications equipment, information processing, household appliances and so on

10、various applications in the field of measurement and control.It can prevent the happening of the various security events, will be widely used in real life.Single-chip puter AT89C51 and the temperature sensor DS18B20 temperature automatic measurement and control system, can be arbitrarily set tempera

11、ture, according to real need and automatic control. To further e*pand on the basic function, through the system in the end, realization of multi-channel temperature measurement function, can e*pand and shrink the side face of the temperature;Also realize the temperature too high or low temperature a

12、larm function, according to the LED display condition, to determine the temperature is too high or -. zmanagement, convenient management personnel management, make the relative solutions.Finally can eliminate the alarm manually.KeywordsKeywords：AT89C51 ; DS18B20;LED; Multi-channel temperature measur

13、ement; alarm.目錄摘要 IIABSTRACTIII第一章緒論 11.1 設(shè)計(jì)背景 11.2 設(shè)計(jì)目的和意義 1第二章設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方案論述 22.1 PROTEUS和KEILC 軟件簡(jiǎn)介 22.2 總體設(shè)計(jì)方案 2第三章詳細(xì)設(shè)計(jì) 33.1 數(shù)碼管 33.2 DB18B2053.3 AT89C5193.4 報(bào)警 113.5 多路溫度測(cè)量 113.6 復(fù)位電路 12第四章設(shè)計(jì)結(jié)果及分析 144.1 設(shè)計(jì)結(jié)果 144.2 設(shè)計(jì)分析 15總結(jié) 16致 17參考文獻(xiàn) 18附錄主要程序代碼 19摘要單片機(jī)是一種體積小、多功能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于智能化、自動(dòng)化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。而在工業(yè)

14、生產(chǎn)過(guò)程中，溫度控制是一個(gè)重要的調(diào)控參數(shù)。 由單片機(jī)構(gòu)成的溫度檢測(cè)、溫度控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。單片機(jī)在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。它可以預(yù)防*些各種平安事件的發(fā)生，將被廣泛的用到實(shí)際生活中。單片機(jī) AT89C51 和溫度傳感器DS18B20 組成了溫度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際需要任意設(shè)定溫度值，并進(jìn)展自動(dòng)控制。在此根底上做進(jìn)一步拓展，通過(guò)中端系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多路溫度測(cè)量的功能，可以擴(kuò)大和縮小-. z溫度的側(cè)臉圍，也實(shí)現(xiàn)溫度過(guò)高或溫度過(guò)低報(bào)警功能。根據(jù)LED 顯示狀況，來(lái)判斷溫度是過(guò)高還是管理，方便管理人員管理，做出相對(duì)解決措施。最后可以手動(dòng)消

15、除報(bào)警。關(guān)鍵詞: 單片機(jī) AT89C51; 溫度傳感器 DS18B2; LED; 多路溫度測(cè)量; 報(bào)警AbstractSCM is a kind of small size, multi-function microputer system, is widely used in intelligent, automation in the process of industrial production.And in the process of industrial production, temperature control is an important control paramet

16、er.posed of single chip microputer temperature detection, temperature control system can be widely used in many fields.Single-chip puter in industrial control, sophisticated weapons, munications equipment, information processing, household appliances and so on various applications in the field of me

17、asurement and control.It can prevent the happening of the various security events, will be widely used in real life.Single-chip puter AT89C51 and the temperature sensor DS18B20 temperature automatic measurement and control system, can be arbitrarily set temperature, according to real need and automa

18、tic control. To further e*pand on the basic function, through the system in the end, realization of multi-channel temperature measurement function, can e*pand and shrink the side face of the temperature;Also realize the temperature too high or low temperature alarm function, according to the LED dis

19、play condition, to determine the temperature is too high or management, convenient management personnel management, make the relative solutions.Finally can eliminate the alarm manually.KeywordsKeywords：AT89C51 ; DS18B20;LED; Multi-channel temperature measurement; alarm.第一章緒論1.1 設(shè)計(jì)背景單片機(jī)是一種體積小、多功能的微型計(jì)

20、算機(jī)系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于智能化、自動(dòng)化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，溫度控制是一個(gè)重要的調(diào)控參數(shù)。 由單片機(jī)構(gòu)成的溫度檢測(cè)、溫度控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。單片機(jī)在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。它可以預(yù)防*些危險(xiǎn)事件的發(fā)生，將被廣泛的用到實(shí)際生活中。1.2 設(shè)計(jì)目的和意義隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速開(kāi)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。無(wú)論是在工業(yè)方面，農(nóng)業(yè)方面或者是平民群眾的生活當(dāng)中，我們都能看到溫度計(jì)的身影。利用新型溫度傳感器取代舊式的溫度傳感器是必然的趨勢(shì)，新型的溫度傳感器的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越得到表達(dá)，越來(lái)

21、越普及。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中必不可少且廣泛應(yīng)用的器件，尤其在日常生活中也發(fā)揮越來(lái)越大的作用。第二章 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方案論述2.1 proteus 和 keilC 軟件簡(jiǎn)介Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM

22、、8086 和MSP430 等，2021 年又增加了 Corte*和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、構(gòu)造性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil 則為其提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境uVision將這些局部組合-. z在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要 WIN98、NT、

23、WIN2000、WIN*P 等操作系統(tǒng)。2.2 總體設(shè)計(jì)方案圖 2.1 總體方案圖第三章 詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 數(shù)碼管數(shù)碼管的構(gòu)造和原理圖 3.1 數(shù)碼管構(gòu)造圖圖 3.2 數(shù)碼管顯示原理圖我們最常用的是七段式和八段式 LED 數(shù)碼管，八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，其他的根本一樣。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個(gè)小 LED 發(fā)光二極管，通過(guò)控制不同的 LED的亮滅來(lái)顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種類(lèi)型，其實(shí)共陰極就是將八個(gè) LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè)LED 的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。而共陽(yáng)極就是將八個(gè) LED 的陽(yáng)極連在一起。通常此公共陽(yáng)極接正電壓，當(dāng)*個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陰

24、極接地時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮，相應(yīng)的段被顯示。圖 3.3 LED 原理圖為了使數(shù)碼管顯示不同的符號(hào)和數(shù)字，要把*些段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣要為數(shù)碼管提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同的字型，因此該代碼也為段碼。數(shù)碼管的譯碼方式圖 3.4段碼與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系按照上述格式，顯示各種字符的段數(shù)碼管的段碼如下表圖 3.5 段段碼右邊的是位選數(shù)碼管顯示報(bào)警燈復(fù)位改變測(cè)量范圍-. z對(duì)應(yīng)的是最高位；對(duì)應(yīng)的是第二位數(shù)碼管顯示從左向右對(duì)應(yīng)的是第三位數(shù)碼管顯示；對(duì)應(yīng)的是小數(shù)點(diǎn)位顯示。3.2 DB18B203.21 DB18B20 介紹圖 3.6 DB18B20 連線圖圖 3.7 DB18B2

25、0 構(gòu)造圖DS18B20 有三只引腳，VCC，DQ，和 VDD。3.22 工作原理圖 3.8 溫度轉(zhuǎn)換DS18B20 的溫度操作是使用16 位，也就是說(shuō)分辨率是0.0625。BIT15BIT11 是符號(hào)位，為了就是表示轉(zhuǎn)換的值是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。圖 3.9 溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系要求出正數(shù)的十進(jìn)制值，必須將讀取到的LSB 字節(jié)，MSB 字節(jié)進(jìn)展整合處理，然后乘以0.0625 即可。(1)當(dāng)溫度為大于0時(shí)假設(shè)從，字節(jié)0 讀取到0*D0 賦值于Temp1，而字節(jié)1 讀取到0*07 賦值于Temp2，然后求出十進(jìn)制值。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;Temp1=0*D0

26、; /低八位Temp2=0*07; /高八位(2)當(dāng)溫度有負(fù)數(shù)時(shí)判斷BIT1115 是否是1，然后人為置一負(fù)數(shù)標(biāo)志。Eg. 假設(shè)從，字節(jié)0 讀取到0*90 賦值于Temp1，而字節(jié)1 讀取到0*FC 賦值于Temp2，然后求出該值是不是負(fù)數(shù)，和轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;unsigned char Minus_Flag=0;Temp1=0*90; /低八位Temp2=0*FC; /高八位/Temperature = (Temp1 + Temp2 *256) * 0.0625; /Temperature=64656/很明顯不是我們想要

27、的答案-. zif(Temp2&0*FC) /判斷符號(hào)位是否為1Minus_Flag=1; /負(fù)數(shù)標(biāo)志置一Temperature = (Temp28 ) | Temp1 ) /高八位第八位進(jìn)展整合Temperature= (Temperature)+1); /求反，補(bǔ)一Temperature*= 0.0625; /求出十進(jìn)制 /Temperature=55;elseMinus_Flag=0;Temperature = (Temp20;i-) DQ = 0; /將總線拉低，要在1us之后釋放總線/單片機(jī)要在此下降沿后的15us讀數(shù)據(jù)才會(huì)有效。 _nop_(); /至少維持了1us,表示讀時(shí)序開(kāi)場(chǎng)

28、 dat = 1; /讓從總線上讀到的位數(shù)據(jù)，依次從高位移動(dòng)到低位。 DQ = 1; /釋放總線，此后DS18B20會(huì)控制總線,把數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€上 delay(5); /延時(shí)7us,此處參照推薦的讀時(shí)序圖，盡量把控制器采樣時(shí)間放到讀時(shí)序后的15us的最后局部 if(DQ) /控制器進(jìn)展采樣-. z dat |= 0*80; /假設(shè)總線為1,即DQ為1,那就把dat的最高位置1;假設(shè)為0,則不進(jìn)展處理,保持為0 delay(29); /此延時(shí)不能少，確保讀時(shí)序的長(zhǎng)度60us。return (dat);DB18B20寫(xiě)字節(jié)void Write_One_Byte(uchar dat)uchar i

29、= 0;for(i=8;i0;i-) DQ = 0; /拉低總線 _nop_(); /至少維持了1us,表示寫(xiě)時(shí)序(包括寫(xiě)0時(shí)序或?qū)?時(shí)序)開(kāi)場(chǎng) DQ = dat&0*01; /從字節(jié)的最低位開(kāi)場(chǎng)傳輸 /指令dat的最低位賦予給總線,必須在拉低總線后的15us, /因?yàn)?5us后DS18B20會(huì)對(duì)總線采樣。 delay(29); /必須讓寫(xiě)時(shí)序持續(xù)至少60us DQ = 1; /寫(xiě)完后,必須釋放總線, dat = 1; delay(1);3.3 AT89C51AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器FPEROMFlash Programmable and Erasable Re

30、ad Only Memory的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在-. z單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖 3.10。圖 3.10引腳功

31、能VCC：供電電壓。GND：接地。P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。P1 口：P1 口是一個(gè)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4TTL 門(mén)電流。P2 口：P2 口為一個(gè)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(gè) TTL 門(mén)電流。P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PR

32、OG：當(dāng)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。/EA/VPP：當(dāng)/EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器0000H-FFFFH ，不管是否有部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源VPP 。*TAL1：反向振蕩放大器的輸入及部時(shí)鐘工作電路的輸入。*TAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3.43.4 報(bào)警報(bào)警當(dāng)溫度過(guò)

33、低，藍(lán)燈亮；當(dāng)溫度在正常圍，綠燈亮；當(dāng)溫度過(guò)高紅燈亮和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 3.11 報(bào)警設(shè)計(jì)電路圖相應(yīng)代碼如下int Lab()if(Minus_Flag=1) /判斷溫度正負(fù)if(tempE) /低于設(shè)置的溫度 P1=0*fe; /藍(lán)燈亮-. z delay(20); else P=0*fd; /綠燈亮 delay(20); else if(tempF) /高于設(shè)定溫度 P1=0*fb; /紅燈亮delay(20); else P1=0*fd; /綠燈亮delay(20); 3.53.5 多路溫度測(cè)量多路溫度測(cè)量通過(guò)中斷函數(shù)來(lái)改變溫度的測(cè)量圍當(dāng)按下上面的 BUTTON 時(shí)正常溫度的圍為-10 度

34、35度。按下下面的 BUTTON 時(shí)，溫度的測(cè)量圍為-1540 度。圖 3.12 溫度的測(cè)量圍線路圖相應(yīng)的代碼void intrupt() EA=1; E*0=1; IT0=1; IT1=1; E*1=1; E=50; F=300;void int0(void) interrupt 0 /外部中斷 0 -. z E=100,F=350;void int1(void) interrupt 2 /外部中斷 1 E=150,F=400;3.63.6 復(fù)位電路復(fù)位電路當(dāng)改變溫度的報(bào)警的圍后，可以通過(guò)復(fù)位鍵來(lái)恢復(fù)原來(lái)的測(cè)量圍圖 3.13 復(fù)位電路圖第四章 設(shè)計(jì)結(jié)果及分析4.1 設(shè)計(jì)結(jié)果溫度測(cè)量電路如下圖

35、 4.1 當(dāng)報(bào)警溫度圍為-530 度圖 4.2 溫度測(cè)量圍為-1035 度圖 4.3 當(dāng)溫度圍為-1540 度4.2 設(shè)計(jì)分析當(dāng)溫度在正常圍時(shí)，綠燈亮；當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定的溫度，藍(lán)燈亮；當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度，紅燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)外部中斷，改變溫度報(bào)警為?？梢酝ㄟ^(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，解除警報(bào)。通過(guò)復(fù)位，復(fù)原到原來(lái)的設(shè)定的溫度設(shè)定圍。本設(shè)計(jì)的溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高 被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比擬準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，測(cè)溫傳感器使用 DS18B

36、20，LCD 以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示能準(zhǔn)確到達(dá)以上要求。同時(shí)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，使得溫度計(jì)在使用時(shí)能夠提示運(yùn)行時(shí)間，設(shè)置報(bào)警時(shí)間等?？偨Y(jié)溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì),讓我們更加的熟悉 proteus 和 keilc 的使用，對(duì)數(shù)碼管的構(gòu)造和原理有了新的了解。這局部知識(shí)是自學(xué)的，使我們的自學(xué)能力有一定的提升。當(dāng)然這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程少不了同學(xué)的幫助。最難的當(dāng)然是會(huì)使用 DB18B20，它是本次設(shè)計(jì)最重要一-. z個(gè)元件。通過(guò)教師給的資料，我們知道了，它如何感應(yīng)溫度和怎樣譯碼。最后如何將溫度反響到數(shù)碼管上。如果掌握了數(shù)碼管和 DB1820 的使用。這個(gè)設(shè)計(jì)算是完成了一半。實(shí)現(xiàn)了測(cè)量溫度的根本功能。但是還是要進(jìn)一步人性化

37、。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了報(bào)警功能，復(fù)位功能，以及擴(kuò)大溫度的測(cè)量圍等。本次設(shè)計(jì)同學(xué)給我講了數(shù)碼管的如何使用。讓我茅塞頓開(kāi)。在其他功能設(shè)計(jì)時(shí)能自己一個(gè)人完成。在此過(guò)程中我體味到了設(shè)計(jì)未成功之時(shí)的疑惑和焦急。以及成功后的愉悅。當(dāng)然本次設(shè)計(jì)存在缺乏，當(dāng)拿到課題的時(shí)候，沒(méi)有好的思路，沒(méi)有信心能將其做出來(lái)。同時(shí)我發(fā)現(xiàn)自己對(duì)課本知識(shí)的理解不夠。我應(yīng)在以后的學(xué)習(xí)中關(guān)注每個(gè)細(xì)節(jié)，把知識(shí)點(diǎn)連接好。這樣才能隨意自如的設(shè)計(jì)自己想要的東西。致感王教師精心的設(shè)計(jì)課題，讓我們進(jìn)一步熟悉課本知識(shí)，讓我們學(xué)會(huì)了如何靈活運(yùn)用它。感教師的監(jiān)視，讓我們更加的認(rèn)真仔細(xì)。感同學(xué)的細(xì)心講解，讓我在遇到問(wèn)題的時(shí)候能較快的解決。沒(méi)有教師和同學(xué)的幫助，

38、我很難很快的完成設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)1單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.毅剛主編.人民郵電.20212數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)M.王永軍景華編.電子工業(yè).20023MCS-51 單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)M.振榮 晉明武 王毅平編著.人民郵電4數(shù)字邏輯M.歐陽(yáng)星明主編.華中科技大學(xué)5傳感器原理及應(yīng)用M.郭愛(ài)芳主編.電子科技大學(xué).2007.5附錄 主要程序代碼*include *include *define uchar unsigned char*define uint unsigned intunsigned char Minus_Flag=0;sbit DQ = P16; /數(shù)據(jù)口 define interface

39、int temp,E,F; /溫度值 variable of temperature/不帶小數(shù)點(diǎn)unsigned char code table = 0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d, 0*07,0*7f,0*6f,0*77,0*7c,0*39,0*5e,0*79,0*71;-. z/帶小數(shù)點(diǎn)unsigned char code table1 = 0*bf,0*86,0*db,0*cf,0*e6,0*ed,0*fd,0*87,0*ff,0*ef;/*準(zhǔn)確延時(shí)函數(shù)*/void delay(unsigned char i) while(-i); /*DS18B2

40、0*/void Init_Ds18b20(void) /DS18B20 初始化 send reset and initialization mandDQ = 1; /DQ 復(fù)位,不要也可行。delay(1); /稍做延時(shí)DQ = 0; /單片機(jī)拉低總線delay(250); /準(zhǔn)確延時(shí)，維持至少 480usDQ = 1; /釋放總線，即拉高了總線delay(100); /此處延時(shí)有足夠,確保能讓 DS18B20 發(fā)出存在脈沖。uchar Read_One_Byte() /讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) read a byte date/讀數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)以字節(jié)的最低有效位先從總線移出uchar i = 0;uchar dat = 0;for(i=8;i0;i-) DQ = 0; /將總線拉低，要在 1us 之后釋放總線 /單片機(jī)要在此下降沿后的 15us 讀數(shù)據(jù)才會(huì)有效。 _nop_(); /至少維持了 1u