【正文】 ........................................................................ 2 系統(tǒng)總設(shè)計結(jié)構(gòu)圖 .................................................................................................. 2 蜂鳴器、 LED 和按鍵簡介 ...................................................................................... 2 主控芯片 AT89C51 單片機的簡介 ......................................................................... 3 LCD1602 液晶簡介 ................................................................................................. 4 DS18B20 溫度傳感器簡介 ...................................................................................... 5 系統(tǒng)電路設(shè)計 .......................................................................................................... 5 總電路設(shè)計 ............................................................................................................ 12 第 3 章 軟件設(shè)計 ............................................................................................................... 12 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路 ........................................................................................ 12 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 ............................................................................................ 18 第 4 章 程序仿真調(diào)試 ....................................................................................................... 19 程序調(diào)試用到的軟件及工具 ................................................................................ 19 KEIL C51 簡介 ....................................................................................................... 19 軟件開發(fā)環(huán)境的搭建 ............................................................................................ 19 Proteus 介紹 ........................................................................................................... 20 仿真結(jié)果 ................................................................................................................ 21 第 5 章 總結(jié) ....................................................................................................................... 24 參考文獻 ............................................................................................................................. 25 致 謝 ................................................................................................................................. 26 附錄 ..................................................................................................................................... 27 基于單片機的智能溫度檢測器的設(shè)計 摘 要 本設(shè)計研究基于單片機的智能溫度檢測器，旨在通過單片機及溫度傳感器實現(xiàn)自動檢測報警功能。本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，以高級語言 C 語言開發(fā)， KEIL4 程序開發(fā)軟件為開發(fā)工具設(shè)計而成。隨著科技的不斷發(fā)展，尤其是微處理器及傳感器的快速發(fā)展，于是就 開啟了智能化的溫度檢測器，并且擁有一個非常好的人機交互界面，人們只需要看下液晶顯示屏就知道準確溫度，通過按鍵的操作就可以實現(xiàn)對溫度上下限值的設(shè)置。 單片機的意義和本設(shè)計特點 在現(xiàn)代生活的各個領(lǐng)域中，單片機幾乎已經(jīng)完全控制了整個行業(yè)，甚至已經(jīng)潛移默化的改變了人們的生活方式和生活習慣，大到航空航天領(lǐng)域，小到馬路上各式 各樣的花樣燈控制等等。它體積小，價格便宜，功能豐富，調(diào)寫程序便利。 我們在這個設(shè)計中采用了 51 內(nèi)核單片機 AT89C51 作為核心部件，主要起主控作用，引領(lǐng)整個系統(tǒng)的運行控制，當作控制器的核心部位。 王亮亮：基于單片機的智能溫度檢測器的設(shè)計 2 第 2 章 硬件設(shè)計 本設(shè)計由主控芯片 AT89C51 單片機，晶振電路，復位電路，電源電路， DS18B20測溫電路， LCD 顯示電路，按鍵電路，聲光報警電路組成。發(fā)光二極管與普通的二極管一樣是由一個 PN 結(jié)組成的，也具有單向?qū)щ娦浴? 按鍵，它是常用控制器件的一種，通常被用來對需要控制的電路開或斷即接通狀態(tài)銅陵學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 或者斷開狀態(tài)，內(nèi)部的電流是很小的，應而可以達到手動控制的作用。簡單的來講，就是把我們電腦主板上是由 CPU 處理、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、輸入輸出電路 IO、顯示設(shè)備等模塊集成到了一塊微小的芯片之內(nèi)。它的最高運作頻率 35MHz， 6T/12T 可選。 范圍： 0～ 40MHz，相當于普通 8051 的 0～ 80MHz，實際工作 頻率可達 48MHz。 P0 口內(nèi)部無上拉電阻，是漏極開路的，所以在使用 P0 口的時候一定要外接上拉電阻。 9. 該單片機擁有 3 個 定時器和計數(shù)器其為 16 位的 。 12. 工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級） /0～ 75℃ （商業(yè)級） 。其具體的圖形如下： 銅陵學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 圖 25 LCD1602 DS18B20溫度傳感器簡介 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一款超小體積并且抗干擾能力強和精度高的數(shù)字溫度傳感器。DS18B20 引腳如下， DS18B20 它是單總線接口的總共有 3 個管腳，一個 VCC 一個 GND還有一個就是 DQ 數(shù)據(jù)管腳，在單總線通信中對時序是非常嚴格的。當 12MHz 晶振在高頻的情況工作時，會產(chǎn)生一定的寄生的電感。晶振和電容與內(nèi)部的電路組成振蕩電路。對于 AT89C51，只需在復位引腳加上 2 個機器周期的高電平，就能讓單片機復位。當我們的程序運行到 1000 行的時候，單片機重啟啟動了，之前運行的數(shù)據(jù)將會丟失，因為 RAM 是不儲存在我們的 flash 區(qū)域的，這個時候，那么我們的單片機會重新開始運行，這個過程就是復位。對 AT89C51 來說，在復位引腳加 2 個機器周期的高電平，可使單片機復位。此時復位按鍵在彈起的狀態(tài)， R31 的電阻是沒有電壓差的。電容 C1 上方是 5V 電壓，這個時候哦電容C1 進行充電，正離子從上往下充電，負電子從 GND 往上充電，這個時候電容對電路來說是短 路的，相當于一根導線，電壓都加在了 R31 這個電阻上，那么 RST 上的電壓值， Vrst = R31*I，隨著電容充電越多，在充滿的時候，電流就會越來越小的，那么此時 Vrst 上的電壓也會變小，直到電容充滿后，線路中不再有電流，那么這個時候 Rst和 GND 的電位就相等了，也即是 0V。 圖 28 復位電路 電源電路 向單片機供電。 變壓器是電源進行電源轉(zhuǎn)換的，有升壓變壓器，也有降壓變壓 器，我們使用的是降壓變壓器，需要將市電 220V 降到 50V 左右，其中我們需要選擇好變壓器，變壓器有前圈和后圈，其計算公式是 N1/N2=V1/V2，因此我們就可以計算出后半圈的電壓輸出大小。濾波電路如下： 銅陵學院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 圖 211 濾波電路 總電源電路如下： 圖 212 電源電路 LCD 顯示電路 此設(shè)計中采用的是字符型 LCD1602，它只能顯示數(shù)字及字符，可以顯示 2 行，每一行可以顯示 16 個字符，通過控制 LCD 的數(shù)據(jù)命令 RS 管腳和讀寫 RW 管腳還有使能E 管腳。其中我們將 2 個按鍵接在了單片機的 P32和 P33 管腳上，此管腳可以設(shè)定為單片機外部中斷 0 和 1 模式，即當有按鍵按下時進入中斷函數(shù)進行處理，處理結(jié)束后可以返回主函數(shù)繼續(xù)運行。同時設(shè)計中還使用了一個發(fā)光二極管進行溫度報警指示，將其陽極接在單片機的 P31 管腳，單片機 P31 輸出一個高電平的時候 LED 發(fā)光，反之熄滅。 硬件電路中使用到了 LCD1602，如果要對 LCD 進行顯示，首先就要對 LCD 進行初始化操作，我們參考 LCD1602 數(shù)據(jù)手冊的初始化過程可知：首先進行一個短暫延時，然后寫指令 38H，延時一段時間，然后寫入指令 0CH，即顯示開和光標設(shè)置，延時一段時間然后寫入指令 06H 即顯示光標功能設(shè)置，最后寫入指令 01H，即清屏。 wrc(0x38)。 wrc(0x01)。 具體程序如下： void wrc(uint8 c) //LCD 寫命令函數(shù) { delay(1000)。 P0=c。 } void wrd(uint8 dat) //LCD 寫數(shù)據(jù)函數(shù) { delay(1000)。 P0=dat。 銅陵學院畢業(yè)論文（設(shè)計）