【正文】 (a) 當(dāng)前設(shè)定 值 圖 (b) 當(dāng)前設(shè)定 值 (閃爍中 ) 按下 按鈕 5 后 閃爍位 (當(dāng)前為最末位 )被修改大小 ： 圖 按下按鈕 5 后的顯示 按下 按鈕 3 后 ，閃爍位改變位置 (當(dāng)前圖片圖 顯示的為閃爍位從上圖的 最末尾修改為了第一位，此時(shí)第一位處于閃爍狀態(tài) )從而能夠設(shè)定其他的值 ： 圖 按下按鈕 3 以后的顯示 上圖顯示為 閃爍位移動(dòng)到首位 (報(bào)警控制位 ) 。 1D1 324561081112913U47 4 HC 1 6 4VCCR01 0 kV D DG NDV C CR K 12 0 0R K 21 0 kV C C1k1k1k1k2 5 . 5DQ2V C C3G ND1U7DS 1 8 B 2 0L S 1S P E A K E R+ 1 2 VR E S1 0 kG NDD1B A S 1 6C31 0 u FL12 2 0 V+ 2 2 0 VR L 1RT E 2 4 0 0 5 FQ2P N P65412U5O P T O CO UP L E R NP NR51 5 0Q1NP NR61k 圖 總電路圖 當(dāng)前溫度值： R4 .7 k 2 5 .5DQ2V C C3G N D1U7D S 1 8 B 2 0 圖 當(dāng)前溫度 顯示數(shù)值： 圖 顯示值 報(bào)警系統(tǒng)工作情況： 通過(guò)仿真 此時(shí) 蜂鳴器 不發(fā)聲 ， 電動(dòng)機(jī) 也 不 會(huì) 轉(zhuǎn)動(dòng) 。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427A T 8 9 C5 2P RO G RA M = .. \K e i l \ 臨時(shí)程序 \ P r o te u s ( 共陽(yáng) ). HE XCLO CK = 1 2 M H zG NDR4 .7 k2 2 p F 2 2 p F1 0 M H zG NDS RG 8RC1/ amp。觀察溫度傳感器當(dāng)前測(cè)量的溫度值發(fā)現(xiàn)，數(shù)碼管當(dāng)前 能夠正常顯示當(dāng)前溫度傳感器獲取的溫度值 (默認(rèn)設(shè)定報(bào)警溫度為 27℃ ，當(dāng)前溫度 25． 5℃ ，報(bào)警支路無(wú)動(dòng)作 )。 該 軟件是 Lab center Electronics 公司的一款電路設(shè)計(jì)與仿真軟件，它包括 ISIS、 ARES 等軟件模塊， ARES 模塊主要用來(lái)完成 PCB 的設(shè)計(jì)，而 ISIS 模塊用來(lái)完成電路原理圖的布圖與仿真 。 判 斷 鍵 盤(pán) 電 平傳 遞 給 單 片 機(jī)Y相 應(yīng) 動(dòng) 作開(kāi) 始改 變無(wú) 動(dòng) 作N 圖 鍵盤(pán)程序 流程圖 4． 2． 4 主程序 主程序主要是分為 4 大部分：獲取溫度，顯示溫度，鍵盤(pán)輸入以及報(bào)警控制 。 基本功能包括清除屏幕上的全部信息、顯示特定信息 。 同時(shí)外圍按鍵能夠設(shè)定一個(gè)溫度值以及報(bào)警開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)進(jìn)行報(bào)警設(shè)定，例如：報(bào)警開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，無(wú)論溫度為多少都不會(huì)引起報(bào)警反應(yīng) ； 報(bào)警開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，若當(dāng)前溫度高于設(shè)定溫度則蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)外圍的 MOS管會(huì)導(dǎo)通 控制 電路進(jìn)行動(dòng)作 。 寫(xiě)溫度子程序：讀出的溫度寫(xiě)入 DS18B20 內(nèi)帶的寄存器中以便獲取溫度值 。 4． 2 程序介紹 此程序是利用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)， keil 生成的 HEX 文件 。 ABS 文件由OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如 EPROM 中 。 2． Keil C51 單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)， uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程 。 1． 系統(tǒng)概述 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面 。 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、結(jié)構(gòu)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 。 (注意：需要注意的是設(shè)定溫度為 2 位數(shù)即 0099 度之間，并且設(shè)定值前面還有一位改位為 報(bào)警啟動(dòng)位 ，若值為 1 表示開(kāi)啟報(bào)警， 0 表示關(guān)閉報(bào)警 。 按鈕 5 修改按鈕，能夠?qū)x取的位置的值進(jìn)行修改，分別 +1 或者 1 進(jìn)行改變?cè)O(shè)定溫度值 。 外接鍵盤(pán)：如下圖連線，接入的外接鍵盤(pán) 。 1D1 324561081112913U17 4 HC 1 6 4S RG 8RC1/ amp。 R4 .7 k 2 5 .5DQ2V C C3G N D1U7D S 1 8 B 2 0 圖 測(cè)量電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)主要包括 3 個(gè)主要部分，復(fù)位電路，電源電路以及時(shí)鐘電路 。 S RG 8RC1 /amp。 數(shù)據(jù)通過(guò)兩 個(gè)輸入端（ DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入 。 驅(qū)動(dòng) LED 使用的是移位寄存器 74HC164。 因?yàn)槊恳粋€(gè) DS18B20 的包含一個(gè)獨(dú)特的序號(hào)，多個(gè) DS18B20 可以同時(shí)存在于一條總線 。 溫度傳感器可編程的分辨率為 9~12 位 溫度 轉(zhuǎn)換為 12位數(shù)字格式最大值為 750毫秒 用戶(hù)可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置應(yīng)用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)， 消費(fèi)電子產(chǎn)品 溫度計(jì)，或任何熱敏感系統(tǒng) 。 華氏相當(dāng)于是 67176。 2． 測(cè)溫范圍－ 55℃ ～ +125℃ ，固有測(cè)溫分辨率 0． 5℃ 。 主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀 。 40 VCC： 5V 電源正端口 。 該引腳有效 (低電平 )時(shí)只選用片外程序存儲(chǔ)器，否則計(jì)算機(jī)上電或復(fù)位后 先選用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 。在向片外程序存儲(chǔ)器讀取指令或者常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期該信號(hào)有 2 次有效低電平，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線 P0 口讀回指令或常數(shù) 。 20 GND： 5V 電壓接地端 。 9 RST：復(fù)位引腳 1017 P3^0P3^7： P3 的 8 個(gè)引腳 。 需要注意的是 52 系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力 。 51單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容 Intel 8031 指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱(chēng) 。 溫度測(cè)量單元：熱敏電阻，溫度傳感器 溫度傳感器與傳統(tǒng)的測(cè)溫儀器熱敏電阻比較起來(lái)有著眾多優(yōu)點(diǎn)，溫度傳感器讀取溫度方便，無(wú)需外圍電路，占用資源小，精度高速度快，方便與單片機(jī)通信，體積小，價(jià)格便宜等 。方案 3 不僅僅能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的基本要求 (主要是性能指標(biāo) )，而且相對(duì)造價(jià)低。并且 LED 數(shù)碼管有占用體積小，造價(jià)低等。 準(zhǔn)確度： DS18B20 是高封裝的傳感器件，能夠直接和單片機(jī)進(jìn)行串口通信，獲取溫度值較為簡(jiǎn)便。所以通過(guò)該電阻測(cè)量值 獲取的當(dāng)前溫度值也不是很準(zhǔn)確，這樣精確度相對(duì)較低。 測(cè)量部分： 方案 1： 電路結(jié)構(gòu)：利用熱敏電阻來(lái)測(cè)量溫度值需要測(cè) 量熱敏電阻的電壓和電流從而計(jì)算出當(dāng)前的電阻值，所以需要一定的外圍電路。 方案 3： 同樣利用溫度傳感器，單片機(jī)作為主要元件，但是這里采用 LED8 位數(shù)碼管進(jìn)行顯示而不是 LCD 液晶顯示屏。通過(guò)查閱對(duì)應(yīng)溫度傳感器的初始化程序和溫度獲取程序，以及對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)值與真實(shí)值之間的 比例系數(shù) 。然后通過(guò)查找該電阻的溫度特性曲線，將熱敏電阻的電阻值以及對(duì)應(yīng)的溫度值按照一定的方程或者直接通過(guò)數(shù)組的形式存儲(chǔ)到 CPU 的存儲(chǔ)區(qū)中。傳感器的輸出信號(hào)相對(duì)模擬信號(hào)也更加穩(wěn)定和直接，更便于我們獲取溫度。溫度測(cè)量元件能夠?qū)囟鹊淖兓a(chǎn)生對(duì)應(yīng)的變化，例如：熱敏電阻能夠在溫度改變的時(shí)候電阻值會(huì)隨之改變，電阻值的大小與溫度值 有 一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 ，所以 通過(guò)測(cè)量電阻的大小 就能夠得到當(dāng)前的 溫度值；溫度傳感器是一種集成度較高的溫度測(cè)量元件，它能夠根據(jù)當(dāng)前溫度值產(chǎn)生出一串?dāng)?shù)字信號(hào)，不同的溫度值得到不同的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)對(duì)該信號(hào)的譯碼能夠準(zhǔn)確的獲取當(dāng)前的溫度值。對(duì)于家用溫度計(jì)的精確度要求并非太高，所以該系統(tǒng)并未要求有較高的精確度和分辨率，所以當(dāng)前定義分辨率在 0． 1℃。 2 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案的研究 2． 1 系統(tǒng)的控制特點(diǎn)與性能要求 該系統(tǒng)是通過(guò) CPU(51 單片機(jī) )計(jì)算溫度值，通過(guò)比較當(dāng)前溫度值與設(shè)定的溫度限制范圍的大小關(guān)系。 而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍 。 基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用 。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣 。 單片機(jī)也被稱(chēng)為微控制器（ Microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域 。 1． 3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。 單片機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，性能不斷提高和完善，其資源又能滿(mǎn)足很多應(yīng)用場(chǎng)合的需要，加之單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此，在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信系統(tǒng)、高級(jí)計(jì)算器、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代現(xiàn)有的多片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 例如：?jiǎn)纹瑱C(jī) LPC2148 目前在移動(dòng)產(chǎn)品中有還是具有優(yōu)勢(shì)的 [4]。 即使 是高度集成化的 今天，單片機(jī)技術(shù)依舊在我們的日常生活中占據(jù)著重要的地位 。 它們常常以刻度的形式表示溫度的高低，人們必須通過(guò)讀取刻度值的多少來(lái)測(cè)量溫度 。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入 WTO，我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開(kāi)展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展 。采用負(fù)溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻，具有測(cè)量靈敏度高、體積小，電阻值大、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，且溫度范圍可以從 40℃～ 125℃，精度可達(dá) 1％，基本上滿(mǎn)足了行業(yè)中對(duì)溫度的測(cè)量需求。s design process and simulation results． Through the Proteus drawing and keil programming， a successful simulation of a realtime temperature measurement and display the temperature of the digital thermometer，also can pass through an external keyboard to set a baseline value， if the temperature is higher than the reference value can alarm and send out the feedback action． Keywords： Singlechip Microputer， Thermometer， simulation， AT89C52，DS18B20 目 錄 摘 要 ..................................................................................................... I Abstract .......................................................................................