【正文】 序還是正常啟動， ISP 引導碼最后都會把REMAP 取消，并且恢復 Block0 的前 8K 地址空間，然后運行 Block0 中的用戶程序。由于 768bit 的片內(nèi) RAM (地址： 000H ~ 2FFH)與片外 RAM 地址重疊，故可以通過軟件設(shè)置 ，來設(shè)定 AT89 系列單片機使用片內(nèi) RAM 還是片外 RAM ，系統(tǒng)默認使用片內(nèi) RAM 。 圖 單片機最小系統(tǒng) 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 10 主控制芯片 AT89 系列單片機是 MCS 51? 系列單片機的派生產(chǎn)品。當出現(xiàn) VDD與 GND脫開現(xiàn)象時，該芯片將會只傳輸+℃的溫度值。 （ 3） DS18B20 溫度傳感器的存儲器 DS18B20 芯片 的溫度傳感器主要由一個高速暫存 RAM和一個非易失性的可電擦除的 EEPRAM 組成，高溫度觸發(fā)器 TH和低溫度觸發(fā)器 TL以及結(jié)構(gòu)寄存器存武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 7 儲在后者之中。 圖 DS18B20芯片的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)圖，它主要由一個暫存 RAM和一個非易失性可擦除 EERAM組成。 引腳 定義：（ 1） DQ 代表數(shù)字信號輸入 /輸出端；（ 2） GND 代表外接電源地；（ 3） VDD 代表外接供電電源輸入端。 溫度傳感器 DS18B20 介紹 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 5 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 芯片是 DALLAS公司生產(chǎn)的可編程集成數(shù)字測溫器件。雖然熱電偶具有工作溫度范圍寬、體積小的優(yōu)點，但是它的輸出電壓小，容易受外界電磁波干擾，存在溫漂。目前，國外內(nèi)許多公司都生產(chǎn)出了各種新型溫 度傳感器，極大豐富了大家的設(shè)計視野。它具有直觀、無讀數(shù)誤差、分辨率高等顯著優(yōu)點?；谀壳斑@一情況，國內(nèi)外關(guān)于溫度測量技術(shù)的發(fā)展主要有以下幾個動向 [4,5,6,7]： （ 1）擴展檢測范圍 目前工業(yè)生產(chǎn)過程中的溫度檢測范圍是 200 ~ 3000? ℃ ，無法測量超高溫和超低溫，尤其是對液化氣體的極低溫度的檢測。光纖式溫度分布測量裝置是一種新型傳感器件，它可以通過一個傳感器就能測量出線狀溫度分布。 （ 3）利用熱阻效應(yīng)技術(shù)制成的溫度計 通過此種技術(shù)設(shè)計的溫度計主要可分為三種：電阻測溫元件、導體測溫元件、陶瓷熱敏元件。此外，在微波爐、電冰箱、電視機、智能空調(diào)等日常生活中也有廣泛的應(yīng)用。24 主要 參考文獻 ....................................................................................... 25 附 錄 ................................................................................................... 26 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）專用稿紙 1 1 緒 論 本章主要介紹了高精度電子溫度計的重要性和其目前發(fā)展現(xiàn)狀及其未來發(fā)展前景。 LCD1602。首先對 AT89S51 單片機進行介紹，然后詳細闡述了基于單片機控制的數(shù)字溫度計的設(shè)計，主要從硬件和軟件兩方面進行說明，最后在 Proteus 仿真軟件上對整個系統(tǒng)進行測試仿真。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在 文中以明確方式標明。 DS18B20 作為 美國DALLAS 公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感 芯片 ，具有 十分 獨特的單線總線接口方式。本系統(tǒng)還有一個特點就是可對溫度的顯示分辨率進行設(shè)置。隨著工業(yè)的進步，目前人們對溫度的測量范圍越來越廣，對溫度的要求越來越高，同時對溫度的檢測技術(shù)要求也越來越高，因此對溫度測量技術(shù)的研究已經(jīng)成為目前的一個研究熱點。 （ 2）利用熱電效應(yīng)原理制成的溫度檢測元件 通過此原理制作而成的溫度檢測元件主要是熱電偶。傳統(tǒng)的溫度測量可以叫做對某一 “點 ”的溫度測量。 國內(nèi)外測溫技術(shù)存在的問題及發(fā)展動向 伴隨著工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)效率的要求不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)自動化水平也越來越廣泛，因此工業(yè)生產(chǎn)中對溫 度檢測的要求也越來越高。 （ 4）適應(yīng)特殊環(huán)境下的測溫 不同場合對溫度檢測器有著不同的要求，特別是一些特殊場合，對溫度檢測武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 3 器有著特殊的要求。通過采用 LCD1602 液晶屏對數(shù)字溫度計進行溫度顯示，并且設(shè)計出溫度范圍檢測功能，超出設(shè)定穩(wěn)定將會自動進行聲光報警。兩個結(jié)點之間出現(xiàn)溫差時，會在兩個導線上產(chǎn)生熱電電位，即電壓差。 DS18B20 芯片能提供 9位溫度讀數(shù)，不需要任 何的外圍硬件便可以構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)。該芯片的溫度分辨率可以調(diào)節(jié)，具有很好的可靠性和實用性。通過軟件編程，可以將數(shù)字溫度傳輸設(shè)定成 9位或者 12位，并且它的最大傳輸時間是 750ms 。下 面以 12位轉(zhuǎn)化為例進行說明：采用 16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式，以 / LSB℃形式表達，其中 S 代表符號位。需要注意的是，需將 VDD、 DQ、 GND三根線焊接牢固。 51系列 的 單片機最小系統(tǒng) 主要由 單片機、晶振電路 和 復位電路 組成。 AT89S51 單片機主要有以下幾個特點： （ 1）具有 80C51 核心處理器單元； （ 2） 5V 工作電壓，工作頻率為 0~12MHz ； （ 3）具有大容量內(nèi)部數(shù)據(jù) RAM ， 1K RAM字 節(jié) ； （ 4）具有 64 / 32 /16 / 8KB片內(nèi) Flash程序存儲器； （ 5）支持 12M時鐘或 6M 時鐘模式； （ 6）雙 DPTR 數(shù)據(jù)指針； （ 7） SPI (串行外圍接口 )和增強型 UART ； （ 8）具有 4個 8位 I/O 口，含 3個高電流 P1 口 ，可以直接驅(qū)動 LED ； （ 9）具有 3個 16位定時器 /計數(shù)器； （ 10）具有可編程看門狗定時器 ( WDT )； （ 11）低 EMI 方式 (ALE 禁止 )； （ 12）兼容 TTL 和 COMS 邏輯電平； （ 13）具有掉電檢測和低功耗模式等。用戶通過執(zhí)行 ISP引導碼可以方便的對程序進行改寫，并且不需要編程器，也不需要親自到現(xiàn)場。圖 （ a）為內(nèi)部方式產(chǎn)生的時鐘電路，將定時元件外接在 XTAL1和 XTAL2 引腳上，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。除了系統(tǒng)正常初始化之外，當系統(tǒng)出現(xiàn)程序運行出錯或者操作失誤使系統(tǒng)瀕臨死機狀態(tài)時，可通過按下復位鍵使系統(tǒng)重新啟動。 復位操作分為上電自動復位 和按鍵手動復位兩種方式。本文采用單總線數(shù)字輸出的集成半導體溫度傳感器DS18B20 ，該傳感器可以支持 9位二進制讀數(shù)，并且不需要 A/D轉(zhuǎn)換。圖 集電路，通過 DS18B20 實時的采集被測物體的實時溫度，然后將溫度傳輸?shù)紸T89C51 單片機的 端口。當 RS和 RW的輸入同時 為低電平時 ，則為 寫入指令或者顯示地址，當 RS輸入為 低電平 ， RW輸入 為高電平時 ，則為 讀忙信號，當 RS輸入 為高電平 ， RW輸入 為低電平時 ，則為 寫入 信號 。 LCD1602的八位數(shù)據(jù)線 端口與 單片 機的 P0口對應(yīng)連接，顯示內(nèi)容可以通過此連接輸出至液晶屏上 。當該端口為高電平時，LED 燈亮。分別對各個模塊進行程序編寫和調(diào)試。編程簡單，且程序易于理解，與匯編語言相比，它具有眾多的優(yōu)點。 （ 3）本著節(jié)約內(nèi)存資源的目的，合理規(guī)劃程序存儲區(qū) 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)。 L_temp = 10。在讀數(shù)據(jù)程序中，讀 DS18B20 中的 RAM 的 9bits，武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 20 需要注意的是，在讀完數(shù)據(jù)后，需要進行 CRC 校驗，如果校驗出錯，那么需要重新對數(shù)據(jù)進行讀寫。 // 由于為單總線，可以跳過讀序號列號的操作 Write_ds18b20(0x44)。 dt=tempH+tempL。 for(j=0。 //標志為負數(shù) } tempL=tempNumamp。 39。 if(tempLamp。 else shifen=5。 LCD_disp_char(11,2,39。 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 24 總 結(jié) 本文首先介紹了溫度測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題，結(jié)合任務(wù)書的具體要求提出了基于 DS18B20 溫度傳感器和 AT89S51 單片機為控制器的溫度計設(shè)計方案，在此基礎(chǔ)上給出了包括單片機最小系統(tǒng)、測溫電路、按鍵控制電路和聲光電路報警系統(tǒng)電路等在內(nèi)的詳細的系統(tǒng)硬件電路設(shè)計；接著介紹了軟件設(shè)計的基本原則，給出了軟件流程圖和源代碼，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、功耗低、成本低廉，可以實現(xiàn)高精度溫度計控制。 sbit Key_0 = P1^3。 //使能信號 define LCD_DB P0 //LCD1602 數(shù)據(jù)信號 define LocationX 0 //橫排的位置，即 X 得坐標值 取值范圍 0~15 define LocationY 1 //豎排的位置，即 Y 得坐標值 取值范圍為 2,1 uint tempNum=0,tempH,tempL。 unsigned char code dis_char1[]={Htemp= C }。 void display_1(void)。j2。//清除屏幕顯示 delay_n40us(100)。 LCD_RS=1。 //顯示在第二排的時候的 x 的地址 LCD_write_mand(address)。 } void display_1(void) { uchar j=0。 if(tempNumamp。 LCD_disp_char(3,2,39。 ge=(tempH%10)。 if(tempLamp。 LCD_disp_char(6,2,(ge+48))。 BEEP_WARN =1。j++) { LCD_disp_char(j,1,dis_char1[j])。 temp=~H_temp。 bai = H_temp/100。39。 39。 } void key_scan(void) { char ge=0,shi=0,bai=0。 //未松手時，不跳出循環(huán)，避免誤檢測 } } if(Key_1 == 0) //如果檢測到有鍵按下 { delayms2(10)。 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 34 P1 |= 0x80。 bai = L_temp/100。 temp=~L_temp。 ge = H_temp%10。 bai = temp/100。 } LCD_disp_char(11,1,0xdf)。 BEEP_WARN =0。 LCD_disp_char(8,2,shifen+48)。 if(fbl_flag==0) shifen=wd/1000。 if(tempLamp。)。 tempNum+=1。 uint wd=0。 //輸入數(shù)據(jù) } //毫秒延時函數(shù) void delayms2(unsigned int z) { unsigned int x,y。//寫入 LCD_E=1。 LCD_RS=0。 } //LCD1602 液晶初始化函數(shù) void LCD_init(void) { LCD_write_mand(0x38)。 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 30 void key_scan(void)。 void delay_n40us(unsigned int n)。 char H_temp,L_temp。 //復位鍵 sbit Key_2 = P1^5。 該畢業(yè)設(shè)計涉及了單片機、微機控制、 C語言 編程 、自動控制、 電路仿真 等多門學科。)。 LCD_disp_char(4,2,(bai+48))。 if(tempLamp。 //不顯示任何數(shù)據(jù) } bai=tempH/100。 //獲取低四位的小數(shù)溫度位 tempH=tempNum4。j++) { LCD_disp_char(j,1,dis_char[j])。 } 溫度顯示子程序分析 本設(shè)計中，采用 LCD1602 液晶屏進行顯示。 Init_ds18b20()。 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖見附錄 3。 key_scan()。 武昌工學院本科畢業(yè)論文（設(shè) 計）專用稿紙 19 （ 5）考慮周圍環(huán)境的外界干擾問題，在編程中加入抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。同時，增加了程序的可讀性并減少了程序調(diào)試和運行時間，大大提高了編程效率。這種設(shè)計的好處是編程簡單、調(diào)試方便，便于以后的程序維護。 圖 聲光報警電路 由以上分析可知，數(shù)字溫度計系統(tǒng)主要包括單片機最小系統(tǒng)、聲光報警模塊、溫度傳感器電路、按鍵控制電路、 LCD 顯示模塊等五大部分 。其按鍵控制電路分為五個獨立按鍵，如下圖