【正文】 ........ 24 附錄 A 軟件仿真圖 ................................................................................................ 25 附錄 B 系統(tǒng)程序 .................................................................................................... 26 I 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)書 學(xué)院（系）： 電信學(xué)院 專業(yè)： 自 動(dòng)化 班級(jí)： 10903 學(xué)生姓名： 呂騰飛 指導(dǎo)教師 /職稱： 陳英芝 1. 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )題目： 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 2. 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )起止時(shí)間： 20xx 年 3月 11 日～ 20xx 年 6 月 10 日 3．畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）： (1)基于 Proteus 單片機(jī)原理實(shí)用教程 (2)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的應(yīng)用 (3)通過 查閱有關(guān)論文 4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容 測(cè)量的溫度范圍：－ 40℃～ 125℃ 測(cè)量精度 ： ℃ 傳輸距離 100 米 四位顯示 （論文）的目標(biāo)及具體要求 目標(biāo)： （ 1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用單片機(jī)和溫度傳感器 DS18B20 設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)系統(tǒng)； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、分析問題和解決問題； 具體要求： （ 1）完成溫度控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) （ 2）完成溫度控制系統(tǒng)軟件程序編寫，以及軟件仿真 6. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 所需條件：微型計(jì)算 機(jī) 1 臺(tái) ,DS18B20,AT89C51 單片機(jī) 上機(jī)時(shí)數(shù)要求： 2 小時(shí) 60 天 =120 小時(shí)） 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 20xx 年 3 月 11日 教研室（系）主任（簽字） : 任務(wù)書下達(dá)日期 20xx 年 3 月 11日 指導(dǎo)教師（簽字） : 完 成 任務(wù)日期 20xx 年 6 月 10日 學(xué)生（簽字） : II 長(zhǎng)江大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題 報(bào) 告 題 目 名 稱 ： 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 院 （系） ： 電子信息學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) ： 自動(dòng)化 10003 班 學(xué) 生 姓 名 ： 呂騰飛 指 導(dǎo) 教 師 ： 陳英芝 輔 導(dǎo) 教 師 ： 陳英芝 開題報(bào)告日期 ： 20xx 年 3 月 23 日 III 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告 學(xué)生： 呂騰飛 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師：陳英芝 電子信息學(xué)院 1 題目來源 本課題來自于實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目。 20xx [3] 方佩敏主編 .新編傳感器原理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集由溫度傳感器 DS18B20 采集被測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度，提供 AT89C51 的 。在硬件方面主要介紹了以 MCS51系列單片機(jī) 805溫度傳感器 DS18B數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示等芯片組成的溫度測(cè)量電路。本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了溫度實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示系統(tǒng)。溫度的測(cè)量值用數(shù)碼管顯示 。其簡(jiǎn)單框圖如下： 圖 1 設(shè)計(jì)總體框圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 原則 要求單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性高、操作維護(hù)方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)。 系統(tǒng)工作原理 電路圖如下： 圖 2 系統(tǒng)電路 系統(tǒng)的硬件電路連線如下 （ 1） 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的 － 8芯排線連接到“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的 ABCDEFGDP端子上。然后單片機(jī)工作，（運(yùn)行一系列程序）經(jīng)過寫，讀，轉(zhuǎn)換，顯示等一系列的運(yùn)行 ,顯示結(jié)果送到數(shù)碼管，四個(gè)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)，最后準(zhǔn)確的顯示環(huán)境溫度。通常把 4個(gè)端口稱為 POP3(見圖 3)。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載。在不訪問片外 存儲(chǔ)器時(shí)， 89C51 自動(dòng)在 ALE/PROG 上輸出頻率為 fosc/6 的脈沖序列。復(fù)位對(duì)單片機(jī)來說，是程序還沒有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。而實(shí)際中大量的被測(cè)量是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號(hào)，傳感器的輸出不僅需要精確地顯示被測(cè)量的大小，還要顯示被測(cè)量隨時(shí)間變化的規(guī)律，即被測(cè)量的波形。由于每一個(gè) DS18B20出廠時(shí)都刻有唯一的一個(gè)序列號(hào)并存入其 ROM 中，因此 CPU 可用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以識(shí)別，從而節(jié)省大量的引線和邏輯電路。C (–67176。 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 33 頁 單線總線技術(shù) 單線總線，即 1wire 技術(shù)是 DS18B20 的一個(gè)特點(diǎn)。單總線通常要求外接一個(gè)約為 歐的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平。 DS18B20 的讀寫時(shí)序 對(duì) DS18B20 的使用，多采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。接著總線主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接收方式 (Rx)。C ，每當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 從預(yù)置數(shù)開始減計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，溫度寄存器中寄存的溫度值就增加 1176。圖中比較器的作用是以基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 14 頁 共 33 頁 四舍五入的量化方式確定溫度寄存器的最低有效位。C ，四舍五入最大量化誤差為士 1/2LSB，即 176。系統(tǒng)對(duì) DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 LED、 LCD 顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（ 7 段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（ 5 8 8 點(diǎn)陣）。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯 示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。他有兩種結(jié)構(gòu)，共陽極和共陰極。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。對(duì)于 DS18B20 寫0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0 時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的“ 0”電平，當(dāng)要寫 1 時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 _nop_()。 //右移 1 位 循環(huán) 8 次 } } 從 DS18B20讀數(shù)據(jù) 當(dāng)從 DS18B20讀數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)產(chǎn)生讀時(shí)序。 unsigned char temp。 DQ=1。以上三條同時(shí)滿足時(shí)， CPU才有可能響應(yīng)中斷。 EA=1。程序應(yīng)按照嚴(yán)格的時(shí)序進(jìn)行，以保證數(shù)據(jù)的完整性。本設(shè)計(jì)中由于采用了 AT89C51 單片機(jī)，性能可靠電路簡(jiǎn)單，適于批量生產(chǎn) , 而且溫度傳感器 DS18B20 轉(zhuǎn)化溫度的方法非常簡(jiǎn)潔且精度高、測(cè)試范圍較廣。 附錄 第 25 頁 共 33 頁 附錄 A 軟件仿真圖 附圖 1 軟件仿真圖 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 26 頁 共 33 頁 附錄 B 系統(tǒng)程序 include include //_nop_()。 uint h,i=0。} } /***********11 微秒延時(shí)函數(shù) ****溫度用 ******************/ // void delay0(uint t) { for(。 //段碼 P0=0X1F。 //段碼 P0=0X5F。 for(i。 // 消隱 }*/ } /***********18B20 復(fù)位函數(shù) **********/ ow_reset(void) { 附錄 第 29 頁 共 33 頁 char presence=1。 // 66us presence=DQ。_nop_()。//5us DQ = valamp。 for (i=8。_nop_()。 //4us if(DQ)value|=0x80。 //溫度低 8 位 temp_data[1]=read_byte()。0xf8)!=0x00) { temp_data[1]=~(temp_data[1])。 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 32 頁 共 33 頁 dotl=display[0]%10。//負(fù)溫度時(shí)最高位顯示 flag3=0。h4。//開機(jī)顯示 88881 秒 while(1){ wendu()。 // Skip ROM write_byte(0x44)。h25。 display[3]=display[4]/100。 } display[4]=temp_data[0]amp。 // 發(fā)送轉(zhuǎn)換命令 } /***********溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù) **********/ void work_temp() { uchar n=0。 } /***********讀出溫度函數(shù) **********/ read_temp() { 附錄 第 31 頁 共 33 頁 ow_reset()。_nop_()。_nop_()。 //右移一位 } DQ = 1。_nop_()。 } // /**********18B20 寫命令函數(shù) *********/ //向 1WIRE 總線上寫一個(gè)字節(jié) void write_byte(uchar val) { uchar i。 DQ=0。 //選擇數(shù)碼管 2 Delay(2)。 //段碼 P0=0X7F。 //段碼 P0=0X3F。 //段碼 //P0=0X7F。t0。//共陰數(shù)碼管顯示0~F /* 共陰 LED 段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮 */ uchar code ditab[16]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9}。電路詳解 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,1993 [4] 張粵 .倪偉 .DS18B20 在分布式測(cè)溫系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].北京：淮陰工學(xué)學(xué)報(bào) ， 20xx [5] 孫傳友 .感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) [M].電子工業(yè)出版社 . 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