【正文】 測 控 系 統(tǒng) 綜合 訓練 課程設計 綜合實訓 論文 第 2 頁 共 23 頁 2 摘 要 隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術已經(jīng)普及到我們生活、工作、科研、各個領域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術 , 本文主要介紹了一個基于89S51 單片機的測溫系統(tǒng)，詳細描述了利用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 開發(fā)測溫系統(tǒng)的過程，重點對傳感器在單片機下的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進行了詳盡分析，對各部分的電路也一一進行了介紹 ,該系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)實現(xiàn)溫度采集和顯示，并可根據(jù)需要任意設定上下限報警溫度，它使用起來相當方便，具有 精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點，適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量，也可以當作溫度處理模塊嵌入其它系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。在控制領域中，對溫度的控制有著舉足輕重的作用。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展及人們對生活環(huán)境要求的提高，人們也迫切需要檢測與控制溫度。溫度對于工業(yè)如此重要，由此推進了溫度傳感器的發(fā)展 。而 在傳統(tǒng)的模擬信號溫度測量系統(tǒng)中， 測溫電路 的電磁環(huán)境非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產(chǎn)生測量誤差，影響測量精度 ，不能滿足數(shù)字化 時代的需求。它 以單片機（ AT89S51） 為主要控制器件， DS18B20 為溫度傳感器 ， 并通過 LCD液晶 1602 直接顯示所測溫度的新型數(shù)字溫度計。 對于單片機的選擇，如 果用 8051系列，由于它沒有內(nèi)部 RAM，系統(tǒng)又需要一定的內(nèi)存存儲數(shù)據(jù)。但是這種感溫電路比較復雜，且采用熱敏電阻精度低，重復性、可靠性都比較差。而采用液晶顯示器有明顯的優(yōu)點：工作電流比 LED 小幾個綜合實訓 論文 第 6 頁 共 23 頁 6 數(shù)量級，功耗低；尺寸小，厚度約為 LED 的 1/3；字跡清晰、美觀、使人舒服；壽命長，使用方便，可得性強。 圖 PDIP 封裝的 AT89C52 引腳圖 AT89C52 為 8 位 通用微處理器 ，采用工業(yè)標準的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負端。 DS18B20 的外形和內(nèi)部結構 DS18B20 內(nèi)部結構主要由四部分組成 ： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。I/O C 64 位 ROM 和 單 線 接 口 高速緩存 存儲器與控制邏輯 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 發(fā)生器 Vdd 綜合實訓 論文 第 9 頁 共 23 頁 9 DS18B20 工作時寄存器中的分辨率轉換為相應精度的溫度數(shù)值。 DS18B20 測溫原理如圖 所示。計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的 累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 ℃，因此只需要液晶SMC1602A就可以完成相關的顯示功能，報警器可以用有源蜂鳴器配合三極管來代替，本設計則直接使用 LED發(fā)光二極管帶代替。然后，通過 89C2052單片機芯片對送來的測量溫度讀數(shù)進行計算和轉換，井將此結果送入液晶顯示模塊。 綜合實訓 論文 第 11 頁 共 23 頁 11 圖 溫度計電路設計仿真圖 5 軟件 總體設計 系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序。在讀出時須進行 CRC 校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 程序的調(diào)試我們采用Ｋ eil C51． Keil C51 軟件是眾多單片機應用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編 ,PLM 語言和 C 語言的程序設 計，界面友好，易學易用。 完成了我們預期的要求。 經(jīng)過將近 4周的綜合實訓，終于完成了我的數(shù)字溫度計 的設計，雖然沒有完全達到設計要求，但從心底里說，還是高興的， 從這次的課程設計中，我真真正正的意識到，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，這就是我在這次實訓中的最大收獲。 sbit E =P3^7。 uchar code table2[16]={0x74,0x65,0x6D,0x70,0x65,0x72,0x61,0x74,0x75,0x72,0x65,0x20,0x69,0x53,0x20,0x3A}。iN。 DQ=1。 delay(40)。 _nop_()。 return(DQ)。 for (i=0。 } return(temp)。 DQ=1。i++) { temp=vali。 delay(5)。 delay(500)。 temp_data_l=read_byte()。 _nop_()。 RW=1。 _nop_()。 if ((P1amp。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 E=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 E=0。 if((temp_data_hamp。 temp_data_h=temp_data_h+0x01。0x0F]。 display[0]=0x2D。0x0F]。 display[0]=LCDData[temp/100]。 write_mand(0x38)。 write_mand(0x80)。 } write_mand(0xC0)。 } } void main(void) { init()。 } } 綜合實訓 論文 第 22 頁 共 23 頁 22 附件二 PROTEUS 仿