2022年ATS单片机的数字温测量及显示系统设计.docx

精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者： PanHongliang仅供个人学习扬州工业职业技术学院2021 2021 学年其次学期欢迎下载精品学习资源毕业设计设计时间 ： 2021 年 12 月系部： 电子信息工程系班级： 0702 应用电子姓名： 柳鹏程指导老师 ： 单丹总目录第一部分任务书其次部分开题报告第三部分毕业设计正文系部第一部分任务书扬州工业职业技术学院毕业设计任务书电子信息工程系指导老师单丹职称助教课题名称 ：基于AT89S51单片机地数字温度测量及显示系统设计欢迎下载精品学习资源同学姓名柳鹏程班级0702 应电电子学号0705120230欢迎下载精品学习资源设计题目基于 AT89S51 单片机地数字温度测量及显示系统设计一.毕业设计地主要内容及技术指标1. 主要内容随着科技地不断进步 ,在工业生产中温度是常用地被控参数,而接受单片机来对这些被控参数进行把握已成为当今地主流.本文介绍了数字温度测量及自动把握系统地设计.本文接受单片机来实现 对温度地把握 .它地主要组成部分有：AT89S51 单片机 . 温度传感器.键盘与显示电路 .温度把握电路.它可以实时地显示和设定温度, 实现对温度地自动把握.通过测试说明 ,本设计对温度地把握有便利.简洁地特点 ,从而大幅提高了被控温度地技术指标.2. 主要技术指标二.毕业设计地基本要求1) 收集.整理与毕业设计有关领域地信息资料；2) 完成本毕业设计方案和结构框图地设计；设计3) 完成本毕业设计电路原理图设计.内容4完成本毕业设计程序流程图和汇编语言源程序设计目标5完成软件和硬件系统地调试,功能指标达到技术要求；和6程序清单和图样资料；要求7作品及照片；8形成符合学校规定地毕业设计书面文档； 三.毕业论文（设计）进度支配第一阶段 2021 年 11 月 21 日 - 2021 年 1 月 20 日选题 .调研 .收集资料 .论证.开题其次阶段 2021 年 2 月 20 日 -2021 年 4 月 20 日方案 .电路 .硬件 .软件设计第三阶段 2021年 4 月 21 日 - 2021年 5 月 10 日软硬件调试 .写作初稿第四阶段 2021 年 5 月 10 日 - 2021年 6 月 15 日修改 .定稿 .打印.答辩四.毕业设计提交地成果1）开题报告欢迎下载精品学习资源2） 设计说明书3） 图样资料a) 系统原理图；b) 硬件电路图；c) 软件流程图；4） 中.英文摘要（中文摘要约200 字,3 5 个关键词）5） 查阅文献不少于 8 篇教研室审核系部审核其次部分开题欢迎下载精品学习资源报告扬州工业职业技术学院电子信息工程系 2021 届同学姓名柳鹏程专业应用电子技术班级0702 应用电子学号0705120230题目基于AT89S51单片机地数字温度测量及显示系统设计指导老师单丹职称助教学位硕士题目类别工程设计基础争论应用争论其它【课题内容及要求】1. 提出选题地初步设想和争论目地2. 把握单片机地工作原理.结构3. 明白单片机地结构组成和原理4. 明白单片机在当今社会地应用5. 完成数字温度测量及把握系统【前言】单片机芯片作为核心把握部件,已经渗入到人们工作和生活地各个角落,有力地推动了各行业地技术改造和产品地更新换代,前景宽敞 .用单片机来实现对温度地自动把握,从而大幅度提高被测温度地技术指标 .【方案地比较与评判】本设计是一个数字温度温度把握系统,能测量温度 ,并能在超限地情形下进行把握. 调整 ,并报警.CPU选用地是 AT89S51 ,温度传感器用地是Dallas 公司地 DS18B20, 显示器选用地 LCD 液晶屏 .【预期地成效及指标】1. 测量并显示温度 ,且对所测温度进行监控 .2. 当温度高于设定温度时,风扇开；当温度低于设定温度时,加热器开 .毕业设计（论文）开题报告书欢迎下载精品学习资源【进度支配 】2021年12 月4 日 12 月 10 日选题 .调研 .收集资料2021年12 月11 日 12 月 21 日论证 .开题2021年12 月22 日 12 月 31 日设计（写作初稿）2021年1 月1 日 3 月 31 日修改 .定稿 .打印 .答辩【参考文献】1. 沙占友 . 智能化传感器原理与应用. 北京：电子工业出版社 ,20042.俞国亮 . MCS-51 单片机原理及应用 . 北京：清华高校出版社,20213.何希才 . 传感器及其应用电路. 北京：电子工业出版社,20014.沙占友 . 单片机外围电路设计. 北京：电子工业出版社,20035. 单片机典型系统设计实例精讲电子工业出版社6. “单片机爱好者”等网站【指导老师看法 】（有针对性地说明选题意义及工作支配是否恰当等） 同意提交开题论证 修改后提交 不同意提交（请说明理由）指导老师签章：年月日【系部看法 】 同意指导老师看法 不同意指导老师看法（请说明理由） 其它（请说明）队系（部）主任签章：年月日第 三 部 分毕欢迎下载精品学习资源业设计正文基于AT89S51单片机地数字温度测量及显示系统设计柳鹏程0702 应用电子 摘要 随着科技地不断进步 ,在工业生产中温度是常用地被控参数,而接受单片机来对这些被控参数进 行把握已成为当今地主流.本文介绍了数字温度测量及自动把握系统地设计.本文接受单片机来实现对温 度地把握 .它地主要组成部分有：AT89S51 单片机 .温度传感器 .键盘与显示电路 .温度把握电路 .它可以实时地显示和设定温度,实现对温度地自动把握.通过测试说明 ,本设计对温度地把握有便利.简洁地特点 ,从而大幅提高了被控温度地技术指标. 关键词 :单片机 温度传感器键盘和显示Based on AT89S51 digital temperature measurement and display system designLiu Pengcheng0702 application of electronicAbstract: As the technology advances in industrial production in the temperature is charged with common parameters, and the use of those charged with SCM to the parameters of control has become the mainstream.In this paper, digital temperature measurement and automatic control system design. In this paper, SCM to achieve the temperature control. It is a major component of: AT89S51 SCM, temperature sensor, keyboard and displaycircuit,temperature controlcircuit.Itcandisplayreal-timeand temperature settings, and the欢迎下载精品学习资源temperature control. Passed the tests show that the design of the temperature control is convenient and simplecharacteristics, thus greatly raising the temperature was charged with the technical indicators.Key words: MCU Temperature sensorKeyboard and Demonstration目录第 1 章系统地总体设计 - 9 -1.1 设计背景 - 9 -1.2 电路地总体工作原理 - 10 -第 2 章方案论证 - 12 -2.1 题目分析 - 12 -2.1.1 具体指标 - 12 -2.1.2 具体把握要求 - 12 -2.2 温度传感器地选择 - 12 -2.3 显示器地选择 - 14 -2.4 单片机地选择 - 14 -第 3 章系统地硬件设计 - 15 -3.1 单片机最小系统地设计 - 15 -3.2 温度传感电路设计 - 16 -3.3 温度把握电路地设计 错误！未定义书签；3.4 键盘电路地设计 错误！未定义书签；3.5 显示电路地设计 - 19 -第 4 章系统地软件设计 - 20 -4.1 系统地主程序设计 - 20 -4.2 中断程序地设计 - 20 -第 5 章系统地把握 - 22 -5.1 温控电路及报警电路地把握 - 22 -5.2 LCD 显示电路地把握 - 22 -5.3 使用说明 - 22 -第 6 章全文总结 - 22 -6.1 经济效益分析 - 22 -6.2 社会效益分析 - 23 -致谢错误！未定义书签；参考文献 - 错误！未定义书签； -附录 I 元器件清单 错误！未定义书签；附录 II 程序- 26 -第1章系统地总体设计1.1 设计背景温度把握广泛应用于人们地生产和生活中 , 人们使用温度计来采集温度 , 通过人工操作加热 . 通风和降温设备来把握温度 , 这样不但把握精度低 . 实时性差 , 而且操作人员地劳动强度大 . 即使有些用户接受半导体二极管作温度传感器 , 但由于其互换性差 , 成效也不理欢迎下载精品学习资源想. 在某些行业中对温度地要求较高 , 由于工作环境温度不合理而引发地事故时有发生. 对工业生产牢靠进行造成影响, 甚至操作人员地安全 . 为了防止这些缺点 , 需要在某些特定地环境里安装数字温度测量及把握设备. 本设计由于接受了新型单片机对温度进行把握, 以其测量精度高 , 操作简洁 . 可运行性强 , 价格低廉等优点 , 特殊适用于生活 , 医疗, 工业生产等方面地温度测量及把握 .本设计是一个数字温度测量及把握系统, 能测柜内地温度 , 并能在超限地情形下进行把握. 调整, 并报警. 保证环境保持在限定地温度中 .1.2 电路地总体工作原理温度把握系统接受 AT89S51 八位机作为微处理单元进行把握. 接受 4X4 键盘把设定温度地最高值和最低值存入单片机地数据储备器, 仍可以通过键盘完成温度检测功能地转换. 温度传感器把采集地信号与单片机里地数据相比较来把握温度把握器.系统框图如图 1.1 ：温度把握温度传感器AT89S51键盘设定报警电路显示电路图 1.1系统框图依据系统地设计要求 , 选择 DS18B20 作为本系统地温度传感器 , 选择单片机 AT89S51 为测控系统地核心来完成数据采集. 处理 . 显示 . 报警等功能. 选用数字温度传感器DS18B20, 省却了采样保持电路 . 运放. 数模转换电路以及进行长距离传输时地串并转换电路 , 简化了电路 , 缩短了系统地工作时间 , 降低了系统地硬件成本 .该系统地总体设计思路如下：温度传感器DS18B20 把所测得地温度发送到 AT89S51单片机上 , 经过 51 单片机处理 , 将把温度在显示电路上显示, 本系统显示器为点阵字符欢迎下载精品学习资源LCD ,1602 液晶模块 . 检测范畴 5 摄氏度到 60 摄氏度. 本系统除了显示温度以外仍可以设置一个温度值 , 对所测温度进行监控 , 当温度高于或低于设定温度时 , 开头报警并启动相应程序（温度高于设定温度时 , 风扇开；当温度低于设定温度时 , 加热器开） .中心微处理器 AT89S51： AT89S51 是一个低功耗 , 高性能 CMOS 8 位单片机 , 片内含4k Bytes ISPIn-system programmable地可反复擦写 1000 次地 Flash只读程序储备器 , 器件接受 ATMEL 公司地高密度 . 非易失性储备技术制造 , 兼容标准 MCS-51 指令系统及 80S51 引脚结构 , 芯片内集成了通用8 位中心处理器和ISP Flash 储备单元 , 功能强大地微型运算机地 AT89S51 可为许多嵌入式把握应用系统供应高性价比地解决方案. AT89S51 具有如下特点： 40 个引脚 , 4k Bytes Flash 片内程序储备器 ,128bytes 地随机存取数据储备器（ RAM ）,32 个外部双向输入 / 输出（ I/O）口,5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断 ,2 个 16位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口 , 看门狗（ WDT ）电路, 片内时钟振荡器 .此外, AT89S51 设计和配置了振荡频率 , 并可通过软件设置省电模式 . 闲暇模式下 , CPU 暂停工作 , 而 RAM定时计数器 , 串行口, 外中断系统可连续工作 , 掉电模式冻结振荡器而储存 RAM地数据 , 停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位. 同时该芯片仍具有PDIP.TQFP和 PLCC 等三种封装形式 . AT89S51 单片机综合了微型处理器地基本功能 . 依据实际需要 , 同时也考虑到设计成本与整个系统地精致性, 所以在本系统中就选用价格较低 . 工作稳固地 AT89S51 单片机作为整个系统地把握器 .欢迎下载精品学习资源第 2 章 方案论证本章主要对毕业设计地题目进行了分析, 依据要实现地功能 , 综合比较几种设计方法 ,提出了实现系统功能地正确方案 .2.1 题目分析本设计是一个数字温度把握系统, 能测量温度 , 并能在超限地情形下进行把握. 调整,并报警.2.1.1 具体指标正常工作温度范畴： 5 60 温度误差： <12.1.2 具体把握要求依据设计地要求 , 要利用温度传感器实时温度 . 当温度高于设定地温度时（ 60） , 打开降温装置进行调整使温度在设定地范畴内. 当温度低于设定地温度时（ 5）, 打开升温装置进行调整使温度在设定地范畴内. 同时要求能设定温度 . 毕业设计地主要任务是能对温度进行自动地检测和把握. 设计中接受单片机来把握温度 , 因此要有温度地采集电路 , 键盘显示电路 , 温控电路 , 报警电路等几个部分 .要实现系统地设计要用到地学问点有单片机地原理及其应用, 温度传感器地原理和应用, 及键盘和显示电路地设计等 .2.2 温度传感器地选择2.2.1 接受模拟集成温度传感器集成传感器是接受硅半导体集成工艺而制成地, 因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器, 它是将温度传感器集成在一个芯片上. 可完成温度测量及模拟信号输出功能地专用IC. 模拟集成温度传感器地主要特点是功能单一 仅测量温度 . 测温误差小 . 价格低 . 响应速度快. 传输距离远 . 体积小 . 微功耗等 , 适合远距离测温 . 控温, 不需要进行非线性校准 , 外围电路简洁 .图 2-1是 AD590 用于测量热力学温度地基本应用电路. 由于流过AD590 地电流与热力学温度成正比 , 当电阻 R1 和电位器 R2 地电阻之和为 1k时, 输出电压随温度地变化为 1mV/K . 但由于 AD590 地增益有偏差 , 电阻也有误差 , 因此应对电路进行调整. 调整地方法为：把 AD590 放于冰水混合物中 , 调整电位器 R2, 使=273.2mV. 或在室温下 25 条件下调整电位器 , 使=273.2+25=298.2 （ mV） . 但这样调整只可保证在0或 25邻近有较高精度 .AD590 把被测温度转换为电流再通过放大器和A/D 转换器, 输出数字量送给单片机进欢迎下载精品学习资源行温度把握 .图 2.1基于 AD590测温基本应用电路2.2.2 接受数字单片智能温度传感器智能温度传感器 亦称数字温度传感器 是微电子技术 . 运算机技术和自动测试技术 ATE 地结晶 . 目前, 已开发出多种智能温度传感器系列产品. 智能温度传感器内部都包含温度传感器 .A/D转换器. 信号处理器 . 储备器 或寄存器 和接口电路 . 有地产品仍带多路选择器. 中心把握器 CPU. 随机存取储备器 RAM 和只读储备器 ROM . 智能温度传感器地特点是能输出温度数据及相关地温度把握量, 适配各种微把握器 MCU .智能温度传感器地总线技术也实现了标准化 . 规范化 , 所接受地总线主要有单线 1-WIRE 总线 . I2C 总线. SMBUS 总线和 SPI 总线. 温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信 . 智能温度把握器是在智能温度传感器地基础上进展而成地 . 典型产品有 DS18B20, 智能温度把握器适配各种微把握器 , 构成智能化温控系统；它们仍可以脱离微把握器单独工作 , 自行构成一个温控仪 . DS18B20 是 DALLAS 公司生产地一线式数字温度传感器 , 具有 3 引脚 TO 92 小体积封装形式；温度测量范畴为 55 125, 可编程为 9 位 12 位 A/D 转换精度 , 测温辨论率可达 0.0625 , 被测温度用符号扩展地 16 位数字量方式串行输出 , 其工作电源既可在远端引入 , 也可接受寄生电源方式产生；多个 DS18B20 可以并联到 3 根或 2 根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多 DS18B20 通信, 占用微处理器地端口较少 , 可节省大量地引线和规律电路 . 同 DS1820 一样, DS18B20 也支持“一线总线”接口 , 测量温度范畴为 -55 +125 , 在-10 +85范畴内 , 精度为 0.5 . DS18B20 地精度较差为±0.2 . 现场温度直接以“一线总线”地数字方式传输 , 大大提高了系统地抗干扰性 . 适合于恶劣环境地现场温度测量 . 如：环境把握 . 设备或过程把握 . 测温类消费电子产品等 . 与前一代产品不同 , 新地产品支持 3V5.5V 地电压范畴 , 使系统设计更灵敏 . 便利. 而且新一代产品更廉价 , 体积更小 .DALLAS 半导体公司地数字化温度传感器 DS18B20 是世界上第一片支持 “一线总线”接口地温度传感器 . 一线总线特殊而且经济地特点 , 使用户可轻松地组建传感器网络 , 为测量系统地构建引入全新概念 . 现在, 新一代地“ DS1820”体积更小 . 更经济. 更灵敏 . 使您可以充分发挥“一线总线”地特长 . DS18B20. DS1822 “一线总线”数字化温度传感器 .由于 DS18B20 将温度传感器 . 信号放大调理 . A/D 转换. 接口全部集成于一芯片 , 与单片机连接简洁 . 便利 , 与 AD590 相比是更新一代地温度传感器 , 所以温度传感器接受欢迎下载精品学习资源DS18B20.2.3 显示器地选择2.3.1 LED 显示器接受传统地七段数码LED 显示器. LED 虽然价格廉价 , 但在现代地许多外表 . 各种电子产品中逐步被 LCD 所取代.2.3.2 LCD 液晶屏接受 LCD 液晶屏进行显示 . LCD 液晶显示器是一种低压 . 微功耗地显示器件 , 只要 23 伏就可以工作 , 工作电流仅为几微安 , 是任何显示器无法比拟地 , 同时可以显示大量信息 , 除数字外 , 仍可以显示文字 . 曲线, 比传统地数码 LED 显示器显示地界面有了质地提高 . 在外表和低功耗应用系统中得到了广泛地应用 . 优点为：1 显示质量高 , 由于液晶显示器地每一个点收到信号后就始终保持那种颜色和亮度恒定发光, 因此液晶显示器地画质高而且不会闪烁 .2 数字式接口 , 液晶显示器都是数字式地 , 和单片机地接口简洁操作也很便利 .3 功率消耗小 , 相比而言液晶显示器地主要功耗在内部电极和驱动IC 上, 因而耗电量比其他器件要小许多 .虽然 LCD 显示器地价格比数码管要贵 , 但它地显示成效好 , 是当今显示器地主流 , 所以接受 LCD 作为显示器 .2.4 单片机地选择2.4.1 接受凌阳单片机随着单片机功能集成化地进展 , 其应用领域也逐步地由传统地把握 , 扩展为把握处理 . 数据处理以及数字信号处理（ DSP,Digital SignalProcessing）等领域 . 凌阳地 16 位单片机就是为适应这种进展而设计地 . 它地 CPU内核接受凌阳最新推出地 nSP.（Microcontrollerand Signal Processo）r 16 位微处理器芯片（以下简称 nSP）. . 围绕 nSP所.形成地 16位 nSP系. 列单片机（以下简称 nSP家. 族）接受地是模块式集成结构, 它以 nSP. 内核为中心集成不同规模地ROM.RAM和功能丰富地各种外设接口部件. nSP内. 核是一 个通用地核结构 . 除此之外地其它功能模块均为可选结构, 亦即这种结构可大可小或可有可无. 借助这种通用结构附加可选结构地积木式地构成, 便可形成各种不同系列派生产品 ,以适合不同地应用场合 . 这样做无疑会使每一种派生产品具有更强地功能和更低地成本.利用凌阳单片机有确定地好处凌阳地优势是硬件性能, 抗干扰才能强 , 但凌阳单片机我们没有系统地学习 , 这对于刚接触单片机地我们来说不是很简洁上手, 其价格也要比欢迎下载精品学习资源89S51 昂贵一些 , 因此我们并没有将其作为首选 .2.4.2 接受 AT89S51 单片机由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛地应用, 世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型地单片机, 在单片机家族地众多成员中 , MCS-51 系列单片机以其优越地性能 . 成熟地技术及高牢靠性和高性能价格比, 快速占据了工业测控和自动化工程应用地主要市场 , 成为国内单片机应用领域中地主流 .单片机地产生标志着运算机正式形成了通用运算机系统和嵌入式运算机系统两个分支. 通用运算机系统主要用于海量高速数值运算, 不必兼顾把握功能 , 其数据总线地宽度不断更新, 从 8 位.16 位快速过渡到 32 位.64位, 并且不断提高运算速度和完善通用操作系统, 以突出其高速海量数值运算地才能, 在数据处理 . 模拟仿真 . 人工智能 . 图像处理 . 多媒体. 网络通信中得到了广泛应用；单片机作为最典型地嵌入式系统, 由于其微小地体积和极低地成本 , 广泛应用于家用电器 . 机器人 . 仪器外表 . 工业把握单元 . 办公自动化设备以及通信产品中 , 成为现代电子系统中最重要地智能化工具. 因此, 单片机地显现大大促进了现代运算机技术地飞速进展 , 成为近代运算机技术进展史上一个重要里程碑.由于 MCS 系列单片机集成了几乎完善地中心处理单元, 处理功能强 , 中心处理单元中集成了便利灵敏地专用寄存器, 这给我们利用单片机供应了极大地便利. 单片机把微型运算机地主要部件都集成在一块芯片上, 使得数据传送距离大大缩短, 运行速度更快 , 牢靠性更高, 抗干扰才能更强 . 由于属于芯片化地微型运算机 , 各功能部件在芯片中地布局和结构达到最优化 , 工作也相对稳固 .51地优点是价钱廉价 ,I/O口多, 程序空间大 . 因此, 测控系统中, 使用 51 单片机是最理想地选择 . 单片机属于典型地嵌入式系统 , 所以它是低端把握系统正确器件 . 单片机地开发环境要求较低 , 软件资源特殊丰富 , 开发工具和语言也大大简化. 单片机地典型代表是Intel 公司在 20 世纪 80 岁月初研制出来地MCS51 系列单片机. MCS51 单片机很快在我国得到广泛地推广应用 , 成为电子系统中最普遍地应用手段 , 并在工业把握 . 交通运输 . 家用电器 . 仪器外表等领域取得了大量应用成果 .以 MCS-51 技术核心为主导地单片机已成为许多厂家. 电气公司竞相选用地对象 , 并以此为基核 , 推出许多与 MCS51 有极好兼容性地 CHMOS 单片机, 同时增加了一些新地功能 , 所以用 AT89S51.第 3 章 系统地硬件设计3.1 单片机最小系统地设计目前地单片机开发系统只能够仿真单片机, 却没有给用户供应一个通用地最小系统.欢迎下载精品学习资源由设计地要求 , 只要做很小集成度地最小系统应用在一些小地把握单元. 其应用特点是 :（1） 全部 I/O 口线均可供用户使用 .（2） 内部储备器容量有限（只有 4KB地址空间） .（3） 应用系统开发具有特殊性图 3.1最小系统图单片机最小系统如图3.1所示, 其中有 4 个双向地8 位并行 I/O 端口 , 分别记作P0. P1.P2.P3, 都可以用于数据地输出和输入 ,P3 口具有其次功能为系统供应一些把握信号. 时钟电路用于产生 MCS-51 单片机工作所必需地时钟把握信号 , 内部电路在时钟信号地把握下, 严格地按时序指令工作 . MCS-51 内部有一个用于构成振荡器地高增益反向放大器, 该高增益反向放大器地输入端为芯片地引脚XTAL1 , 输出端为 XTAL2 . 这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容 , 就构成了一个稳固地自激振荡器. 电路中地微调电容通常选择为 30pF 左右, 该电容地大小会影响到振荡器频率地高低. 振荡器地稳固性和起振地快速性 . 晶体地振荡频率为 12MHz .把 EA脚接高电平 , 单片机拜望片内程序储备器 , 但在 PC 值超过 0FFFH（4Kbyte 地址范畴）时 , 将自动转向执行外部程序储备器内地程序.MCS-51 地复位是由外部地复位电路来实现 . 接受最简洁地外部按键复位电路 . 按键自动复位是通过外部复位电路地来实现地 . 我们选用时钟频率为 12MHz ,C1 取 47f.3.2 温度传感电路设计DS18B20 地性能特点：接受单总线专用技术 , 既可通过串行口线 , 也可通过其它I/O 口线与微机接口 , 无须经过其它变换电路 , 直接输出被测温度值（ 9 位二进制数 , 含符号位）测温范畴为 -55 -+125, 测量辨论率为 0.0625 内含 64 位经过激光修正地只读储备器 ROM适配各种单片机或系统机用户可分别设定各路温度地上 . 下限内含寄生电源 .DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM , 温度传感器 , 非挥发地温度报警触发器 TH 和 TL , 高速暂存器 . DS18B20 地管脚排列如图 3.2 所示.欢迎下载精品学习资源图 3.2DS18B20管脚图在硬件上 , DS18B20 与单片机地连接有两种方法 , 一种是 VCC 接外部电源 , GND 接地, I/O 与单片机地 I/O 线相连；另一种是用寄生电源供电 , 此时 UDD.GND 接地, I/O 接单片机 I/O. 无论是内部寄生电源仍是外部供电 , I/O 口线要接 5K 左右地上拉电阻 . 我们接受地是第一种连接方法 , 如图 3.3 所示: 把 DS18B20 地数据线与单片机地 13 管脚连接 , 再加上上拉电阻 .图 3.3温度传感电路图DS18B20 有六条把握命令 , 如表 3.1 所示：表 3-1 DS18B20把握命令读暂存器BEH读暂存器 9 个字节内容写暂存器4EH将数据写入暂存器地TH.TL 字节复制暂存器48H把暂存器地 TH.TL 字节写到 E2RAM中重新调 E2RAMB8H把 E2RAM中地 TH.TL 字节写到暂存器TH.TL 字节读电源供电方式B4H启动 DS18B20发送电源供电方式地信号给主CPU指令商定代码操作说明温度转换44H启动 DS18B20进行温度转换CPU 对 DS18B20 地拜望流程是：先对DS18B20 初始化, 再进行 ROM 操作命令 , 最终才能对储备器操作 , 数据操作 . DS18B20 每一步操作都要遵循严格地工作时序和通信协议. 如主机把握 DS18B20 完成温度转换这一过程 , 依据 DS18B20 地通讯协议 , 须经三个步骤： 每一次读写之前都要对DS18B20 进行复位 , 复位成功后发送一条ROM 指令, 最终发送RAM 指令, 这样才能对 DS18B20 进行预定地操作 .3.3 温度把握电路地设计图 3.4温度把握电路实际电路如图3.4所示, 通过键盘设定温度地上下限 . 把实际测量地温度和设定地上下限进行比较 , 来把握 P0.0.P0.1.P0.7端口地高低电平 . 把 P0.0.P0.1.P0.7端口分别与三极管地基极连接来把握温度和报警 . 当测量地温度超过了设定地最高温度,P2.2由高电平变成低电平, 就相当于基极输入为“ 0”, 这时三极管导通推动小风扇和把握电路工作, 反之, 当基极输入为“1”时 , 三极管不导通, 报警器和把握电路都不工作. 只要把握单片机地P0.0.P0.1.P0.7口地高低电平就可以把握模拟电路地工作.欢迎下载精品学习资源3.4 键盘电路地设计如图 3.6 所示, 用 AT89S51 地并行口 P1 接 4×4 矩阵键盘 , 以 P1.0P1.3 作输入线 , 以P1.4P1.7 作输出线；液晶显示器上显示每个按键地“0F”序号 . 对应地按键地序号排列如图3.5所示：欢迎下载精品学习资源图 3.5 按键地序号排列图图 3.6 中微处理单元是 AT89S51 单片机, X 1 和 X 2 接 12M 地两脚晶振 , 接两个30PF 地起振电容 , J1 是上拉电阻 . 单片机地 P1 口 8 位引脚与行列式键盘输出脚相连 , 把握和检测行列式键盘地输入 . 行线通过上拉电阻接到 +5V 上, 无按键按下时 , 行线处于高电平状态 , 有键按下时 , 行线地电平状态将由与此行线相连接地列线地电平准备 . 键盘输入地信息主要进程是 :1 CPU 判定是否有键按下 .2 确定是按下地是哪个键 .3 把此键所代表地信息翻译成运算机可以识别地代码或者其他地特点符号.图 3.6键盘硬件电路 图3.5 显示电路地设计液晶显示器是一种将液晶显示器件 , 连接器件 , 集成电路 , PCB 线路板, 背光源, 结构器件装配在一起地组件 .依据显示内容和方式地不同可以分为 , 数显 LCD , 点阵字符 LCD , 点阵图形 LCD在此设计中我们接受点阵字符 LCD , 这里接受常用地 2 行 16 个字地 1602 液晶模块 .1602 接受标准地 14 脚接口, 其中:第 1 脚： VSS 为地电源第 2 脚： VDD 接 5V 正电源第 3 脚： V 0 为液晶显示器对比度调整端 , 接正电源时对比度最弱 , 接地电源时对 比度最高 , 对比度过高时会产生“鬼影”, 使用时可以通过一个10K 地电位器调整对比度第 4 脚： RS 为寄存器选择 , 高电平常选择数据寄存器 . 低电平常选择指令寄存器 . 第 5 脚： RW 为读写信号线 , 高电平常进行读操作 , 低电平常进行写操作 . 当 RS 和RW 共同为低电平常可以写入指令或者显示地址, 当 RS 为低电平 RW 为高电平常可以读忙信号 , 当 RS 为高电平 RW 为低电平常可以写入数据 . 第 6 脚： E 端为使能端 , 当 E 端由高电平跳变成低电平常 , 液晶模块执行命令 .第 714 脚： D0D7 为 8 位双向数据线 .第 15 16 脚：空脚 .与单片机地连接如图3.7 所示.图 3.7液晶显示电路图欢迎下载精品学习资源第 4 章 系统地软件设计4.1 系统地主程序设计主程序是系统地监控程序 , 在程序运行地过程中必需先经过初始化, 包括键盘程序, 中断程序 , 以及各个把握端口地初始化工作. 流程图如 4.1所示. 系统在初始化完成后就进入温度测量程序 , 实时地测量当前地温度并通过显示电路在LCD 上显示. 程序中以中断地方式来重新设定温度地上下限. 依据硬件设计完成对温度地把握. 按下4*4 键盘上地 A 键可以设定温度上限 , 按下 B 键可以设定温度下限 . 系统软件设计地总体流程图开头系统初始化开中断Int0=0 ？YN温度上下限设定温度测量温度测量显示系统图 4.1系统总体设计流程图4.2 中断程序地设计MCS-51 单片地中断系统有 5 个