【正文】 答辯小組負責(zé)人： 張宗橙 20xx 年 6 月 7 日 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 專業(yè) 機電一體化 學(xué)號 G11280214 姓名 欒澤軍 課題名稱 ： 實時溫度顯示 系統(tǒng) 的設(shè)計與仿真 主要技術(shù)指標(biāo)： 測溫范圍： 50~+1100C，精度誤差在 工作內(nèi)容和要求： 1． 查閱相關(guān)資料熟悉單片機相關(guān)知識，了解單片機的設(shè)計流程，熟悉 并學(xué)會使用PROTEUS 仿真軟件。概括的講，一塊芯片就成了一臺計算機。通過 DS18B20 直接讀取被測溫度值，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，該器件的物理化學(xué)性能穩(wěn)定，線性度較好，在 0176。另外，該溫度計還能直接采用測溫器件測量溫度，從而簡化數(shù)據(jù)傳輸與處理過程。 四、設(shè)計（論文）進度安排： 時間（迄止）日期 工作內(nèi)容 ~ 查閱相關(guān)資料，確認選題 ~ 根據(jù) 任務(wù) 要求 ， 完成論開題報告 ~. 1 進行 硬 、 軟件設(shè)計，并仿真 測試 ~. 6 撰寫論文 ，并根據(jù)答辯小組提出的建議，修改并完善論文 五、指導(dǎo)教師意見： 選題符合專業(yè)發(fā)展、社會發(fā)展的需要，有一定的實用價值。其中硬件電路主要由數(shù)碼管顯示電路、報警電路和溫度檢測電路等組成，主控制器采用 AT89C51 單片機為核心的控制器件，顯示電路采用 4位共陰極 LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描法直讀顯示。 關(guān)鍵詞 ： 單片機 DS18B20 LED 顯示 數(shù)字溫度計 目錄 １ 緒論 ........................................................1 選題背景及意義 ...........................................1 單片機的發(fā)展現(xiàn)狀 .........................................2 研究的主要目的及內(nèi)容 .....................................3 系統(tǒng)設(shè)計 ....................................................3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 ...........................................3 硬件設(shè)計 .................................................4 軟件設(shè)計 .................................................7 系統(tǒng)仿真 ...................................................10 仿真軟件簡介 ............................................10 仿真過程 .................................................10 仿真結(jié)果 .................................................11 結(jié)論 ...........................................................12 致謝 ...........................................................12 參 考文獻 .......................................................13 附錄 A 主要元件清單 ............................................14 附錄 B 源程序 ..................................................15 1 1 緒論 選題背景及意義 隨著電子技術(shù)，特別是隨大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人類生活發(fā)生了根本性的改 變。 隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機發(fā) 展十分迅速，一個以微機應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各個行業(yè)。溫度的測量是人們生活中一項必不可少的工作。因此，單片機溫度計被廣泛的應(yīng)用諸多領(lǐng)域。選用 AT89C51 型單片機作為主控制器件，DS18B20 作為測溫傳感器通過 4 位共陽極 LED 數(shù)碼管串口傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫 度顯示。 C。以 Intel 公司 MCS48， Motorola 公司 6801為代表，屬于低檔型 8 位機。 第三階段： 8 位機和 16 位機爭艷階段，也是單片機向微控制器發(fā)展階段。 第四階段：微控制器全面發(fā)展階段。 （ 2）在工業(yè)控制中的應(yīng)用 3 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 （ 5）單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機， 各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 （ 3）進一步熟悉常用電子器件的類型和特征，并掌握合理選用的原則。 C，精確誤 4 差在 176。 圖 電路原理圖 DS18B20 工作原理 DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是一種新型的“一線器件”，DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 C 范圍內(nèi)，精確度為 176。 圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 減法計數(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(dāng)減法計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1 的預(yù)置值將重新開始 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，如此循環(huán)，直到減法計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存其中的數(shù)值就是所測溫度值。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和閃速存儲器， ATMEL 的 AT89C2051 是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。 單片機 AT89C2051 具有低電壓供電和小體積等特點，兩個端口剛好滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用，系統(tǒng)可以用兩節(jié)電池供電。單片機系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。為保證微分脈沖寬度足夠大， RC 時間常數(shù)應(yīng)大于兩個機器周期。由于外部時鐘方式用于多片單片機組成的系統(tǒng)中，所以此處選用內(nèi)部時鐘方式。 圖 LED 顯示器 LED 顯示器工作在靜態(tài)顯示時，其公共陽極（或陰極）接 VCC（或 GND），一直處于顯示有效狀態(tài)，所以每一位的顯示內(nèi)容必須由鎖存器加以鎖存，顯示各位相互獨立。 軟件設(shè)計 系統(tǒng)程序設(shè)計 系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計算溫度子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序。 8 3） 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令。 5） 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0 時，將符號顯示位移入下一位。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的軟件。 PROTEUS 不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。它具有設(shè)計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點。因此， Proteus 有較高的推廣利用價值。 2） 執(zhí)行菜單 Source→ Add/Remove Source File,新建源程序文件 。 仿真結(jié)果 通過 Proteus 軟件進行數(shù)字溫度計的仿真， 檢測 11 月 2 日 上 午 9 時 的溫度為 17 度， 如圖 所示 。更重要的是讓我明白程序的優(yōu)化是多么重要。為了讓自己的設(shè)計更加完善，查閱這方面的實際資料是十分必要的，也是必不可少的。 在以后的工作學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理 論知識用到實際當(dāng)中。同時。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它