【正文】 （1）系統(tǒng)原理框圖設(shè)計(jì)與分析（包括傳感器的選擇與確定）；（2）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、比較及選定（給出兩種以上的方案比較）；（3）系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)（包含測(cè)量電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路等）；（4）確定原理圖中元器件參數(shù)（給出測(cè)量電路、放大電路計(jì)算公式與數(shù)據(jù)）；根據(jù)系統(tǒng)原理圖所設(shè)計(jì)的元件及參數(shù)，購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)元器件，并利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有“電路實(shí)驗(yàn)插件板”完成安裝、調(diào)試及測(cè)試。二、課程設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)任務(wù)分為設(shè)計(jì)為主和制作為主的兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容不同的模塊；完成一個(gè)溫度范圍為050 0C的溫度測(cè)量顯示電路的設(shè)計(jì)與制作；討論、分析與總結(jié)、提交設(shè)計(jì)報(bào)告。針對(duì)各種溫度測(cè)量方案的討論分析后，我們組決定以AT89S52為核心，采用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度信號(hào)的檢測(cè)，并通過(guò)LCD液晶顯示測(cè)量所得溫度，外加紅外遙控調(diào)節(jié)設(shè)置溫度測(cè)量的上下限數(shù)值（默認(rèn)溫度上下限為10℃～24℃），在所測(cè)溫度到達(dá)所設(shè)上下限數(shù)值時(shí)，蜂鳴器啟動(dòng)報(bào)警提示。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的測(cè)控電路理論知識(shí)，思考設(shè)計(jì)方案，以小組合作方式，分工完成各個(gè)部分，從而掌握相關(guān)的測(cè)量顯示電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試技術(shù)，一方面提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和協(xié)作能力，另一方面培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。常見(jiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換方式有非積分式和積分式兩類(lèi)，如逐次逼近比較式A/D轉(zhuǎn)換、斜坡電壓式A/D轉(zhuǎn)換等屬于非積分式，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快，但抗干擾能力差。工作框圖如圖3所示：圖3 方案二工作框圖該方案以AT89S52為控制器，采用DS18B20溫度傳感器檢測(cè)溫度信號(hào)，利用紅外遙控設(shè)置溫度測(cè)量的上下限數(shù)值，并通過(guò)LCD液晶顯示。不適合使用。但是這種傳感器的價(jià)格比其他的兩種都貴很多。經(jīng)過(guò)上述三種方案的論證比較，綜合考慮成本、性能等因素，最終選取方案三。這些二級(jí)管組成的矩陣由數(shù)碼控制實(shí)時(shí)顯示文字或者圖像，造價(jià)相對(duì)低廉，組成的顯像面積大。通過(guò)數(shù)碼控制這些極小的方格進(jìn)行顯像。DS18B20輸出表示攝氏溫度的數(shù)字量，然后用51單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、譯碼、顯示、報(bào)警等，系統(tǒng)框圖如圖5所示：圖5 系統(tǒng)框圖AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K Bytes ISP的可反復(fù)擦寫(xiě)100000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，其具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8K Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)外部雙向輸入/輸出口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過(guò)軟件寫(xiě)入戶報(bào)警上下限。第５個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。溫度 LSB溫度 MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置寄存器保留保留保留CRC圖9 DS18B20字定義由表1可見(jiàn)，DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。表2是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。在64位ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（CRC）。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器１、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器１和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。0x0f)10/16由于DS18B30的集成度很高，使得設(shè)計(jì)的原理還是比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是了解DS18B20的時(shí)序，準(zhǔn)確地獲得溫度高位和溫度低位。DS18B20傳感器電路：加電即可工作。首先用Proteus進(jìn)行仿真，調(diào)試程序，然后在制作好的電路板上調(diào)試程序。Y發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過(guò)ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗(yàn)9字節(jié)完？CRC校驗(yàn)正？確？移入溫度暫存器結(jié)束　NNY初始化調(diào)用顯示子程序 S到？初次上電讀出溫度值溫度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令NYNY圖11 DS18B20工作流程圖 開(kāi)始溫度零下?溫度值取補(bǔ)碼置“—”標(biāo)志計(jì)算小數(shù)位溫度BCD值 計(jì)算整數(shù)位溫度BCD值 結(jié)束置“+”標(biāo)志NY 圖12 計(jì)算溫度流程圖溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù)0？百位數(shù)0？十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)） 結(jié)束NNYY圖13 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖圖14 溫度讀取流程圖溫度讀取程序開(kāi)始復(fù)位DS18B20，等待大于480us發(fā)送避開(kāi)ROM信息指令發(fā)送轉(zhuǎn)換命令，開(kāi)始轉(zhuǎn)換延時(shí)等待轉(zhuǎn)換完成發(fā)送讀取指令開(kāi)始讀取溫度，保存溫度進(jìn)制處理，化為十進(jìn)制溫度讀取程序結(jié)束6． 附錄本次課程設(shè)計(jì)，我們組成功完成了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試。這次課程設(shè)計(jì)，我嘗試用Protel DXP繪制電路圖，因?yàn)槲覀冊(cè)谟懻摲桨甘谴_定了電路制作方面采用刻板方式。雖然這次設(shè)計(jì)的電路并不復(fù)雜，（主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、DS18B20測(cè)溫電路、液晶顯示電路、紅外遙控電路、報(bào)警電路和供電電路組成），但里面的元件查找和封裝很繁瑣，導(dǎo)入PCB后有些封裝太大，要做相應(yīng)的替換。剛開(kāi)始嘗試用自動(dòng)布局功能，但是出來(lái)的效果不是很理想，有不少跳線，所以還是用手動(dòng)布局。另外結(jié)合刻板的實(shí)際（例如雕刻機(jī)的刀有些鈍），線的大小和焊盤(pán)孔徑的大小的修改也相當(dāng)考驗(yàn)我。一個(gè)作品無(wú)論大小、復(fù)雜或簡(jiǎn)單，在軟硬件相結(jié)合的過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，要我們?nèi)フ{(diào)試，去檢查，才能使結(jié)果更精確。 ************************************LCD1602模塊**********************************************/include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit rs=P2^7。sbit P1_0=P1^0。void delay_ms(uchar ms){ //延時(shí) uint i,j。j120。 e=0。 delay_ms(5)。 P0=dat。 }void lcd_dis(uchar post,uchar *p){ lcd_wcmd(0x80 | post)。 } }uchar code def_char0[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00}。i++) { lcd_wcmd(adress+i)。 //16X2字符，5X7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 lcd_wcmd(0x38)。 //設(shè)置光標(biāo)工作方式 lcd_wcmd(0x0c)。}void reset() { uc