【正文】 在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。介紹了設(shè)計(jì)中所用到的芯片。 DS18B20的讀操作：1. 將數(shù)據(jù)線拉高“1”。前5個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，當(dāng)前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前5位為0時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。3. 低壓供電，電源范圍從3~5V，可以本地供電，也可以直接從數(shù)據(jù)線上竊取電源（寄生電源方式）。即EIA接口，就是把5V轉(zhuǎn)換為8V到15V電位0V轉(zhuǎn)換為8V到15V再經(jīng)RXD輸出，接收時(shí)由RXD輸入，把8V到15V電位轉(zhuǎn)換為5V，8V到15V轉(zhuǎn)換為0V。DB2（9腳）：底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2位。由于通過控制是否透光來控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，這樣就無須考慮刷新率的問題。P3口與其它I/O 端口有很大的區(qū)別，它的每個(gè)引腳都有第二功能，如下：：(RXD)串行數(shù)據(jù)接收。對(duì)于無片內(nèi)ROM 的8031 或8032,需外擴(kuò)EPROM，此時(shí)必須將EA 引腳接地。CPU 訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 輸出信號(hào)作為鎖存低8 位地址的控制信號(hào)?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只5 個(gè)中斷源，例如SST89E58RD 就有9 個(gè)中斷源。80C51有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O口，1個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí)內(nèi)含5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用口資源比較少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的發(fā)送和接收，四只數(shù)碼管采用74LS164右移寄存器驅(qū)動(dòng)，顯示比較清晰。在0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度。對(duì)于一些必須滿足一定條件(如按鍵被按下等)才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理(DebugInsert/Remove Breakpoint或DebugBreakpoints…等)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 　　多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文件，包括Gerber文件的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如protel）和PCB板的設(shè)計(jì)和加工。 　　智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且精度差，單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決。而熱電偶和熱電阻測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，這些方法相對(duì)比較復(fù)雜，需要比較多的外部硬件支持。我們用一種相對(duì)比較簡單的方式來測(cè)量。溫度是工業(yè)對(duì)象中的一個(gè)重要的被控參數(shù)。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 1. 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 　　智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間。 ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng)ISIS是PROTEUS系統(tǒng)的中心,它遠(yuǎn)不僅是一個(gè)圖表庫。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。在模擬調(diào)試程序后。DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)DS18B20和微控制器AT89S51構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào),可直接與計(jì)算機(jī)連接。3. 溫度傳感器溫度傳感器采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器。80C51的存儲(chǔ)器系統(tǒng)由4K的程序存儲(chǔ)器(掩膜ROM)，和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)組成。7. 一個(gè)全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I／O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。平時(shí)不訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 端也以振蕩頻率的1/6 固定輸出正脈沖，因而ALE 信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。此引腳的第二功能是Vpp 是對(duì)8751 片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，作為施加較高編程電壓(一般12V～21V)的輸入端。：(RXD)串行數(shù)據(jù)發(fā)送。顯示接口用來顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。DB3（10腳）：底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3位。MAX232的工作電壓只需5V，內(nèi)部有振蕩電路產(chǎn)生正負(fù)9V電位。4. 測(cè)溫范圍為55℃~+125℃,在10℃~85℃范圍內(nèi)誤差為177。DS18B20的初始化： 1. 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。2. 延時(shí)2微秒。通過本章的學(xué)習(xí)加深了51單片機(jī)的了解，熟悉了數(shù)字溫度傳感器DS18B20。此時(shí)溫度時(shí)43度，超出上限溫度，黃燈亮，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。在我寫本論文的過程中，馬建為老師給我提供了許多資料，并對(duì)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題給予耐心的解答，完稿之后在百忙之中仔細(xì)閱讀，給出修改意見，在此對(duì)他表示感謝。致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。設(shè)置溫度上限為37度，溫度下限為10度。介紹了80C51結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)等。7. 最后將數(shù)據(jù)線拉高。主要包括：寄生電源，溫度傳感器，64位ROM和單總線接口，存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器RAM，用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器，存儲(chǔ)與控制邏輯，8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）發(fā)生器等7部分圖47 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20相關(guān)介紹溫度的讀?。篋S18B20在出廠時(shí)以配置為12位，讀取溫度時(shí)共讀取16位，還需要判斷正負(fù)。2. 每只DS18B20具有一個(gè)獨(dú)有的，不可修改的64位序列號(hào)，根據(jù)序列號(hào)訪問地應(yīng)的器件。 每個(gè)驅(qū)動(dòng)器將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換 為 EIA/TIA232E電平。DB1（8腳）：底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1位。和CRT顯示器相比，LCD的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。P3口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)輸入信號(hào)EA 引腳接低電平(接地)時(shí)，CPU 只訪問外部EPROM/ROM 并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。當(dāng)8051 上電正常工作后，ALE 引腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率fOSC 的1/6。6. 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。這些各大電子生產(chǎn)商推出的單片機(jī)都兼容51 指令、并在51 的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一些功能而內(nèi)部結(jié)構(gòu)是與51 一致的。2. 顯示電路顯示電路采用LED液晶顯示數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對(duì)程序進(jìn)行在線修改(DebugInline Assambly…)，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對(duì)工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 　　完整的PCB設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì)16個(gè)銅箔層，2個(gè)絲印層，4個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，3D 可視化預(yù)覽。 4大功能模塊1. 智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS）豐富的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件。 第2章 開發(fā)工具Proteus與Keil Proteus軟件 Proteus簡介Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 IV 第1章 緒論隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各個(gè)行業(yè)。傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和二電阻。 我們采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS18B20之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件，溫度范圍為55~125 186。然而所采用的測(cè)溫元件和測(cè)量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。2. 培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 　　支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰。它是具有控制原理圖畫圖的外觀的超強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)境。Keil C51軟件是一個(gè)基于32位Windows環(huán)境的應(yīng)用程序，支持C語言和匯編語言編程，(通常稱為μV2)。本章主要簡單介紹了研究本課題需要用到的仿真軟件Proteus和編譯軟件Keil，了解了這兩種軟件發(fā)展，功能和初步用法，了解了proteus的四大功能模塊，以及keil的調(diào)試功能等，為以后設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。這樣,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單,體積也不大。DS18B20輸出信號(hào)全數(shù)字化。【3】 80C51單片機(jī)的基本組成框圖見圖41。8. 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。如果想確定8051/8031 芯片的好壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號(hào)輸出。3. 輸入/輸出端口P0/P1/P2/P3：P0口(～，39~32 腳)：P0口是一個(gè)漏極開路的8 位準(zhǔn)雙向I/O口。：(INT0)外部中斷0輸入。本系統(tǒng)顯示部分用的是LCD液晶模塊，采用一個(gè)161的字符型液晶顯示模塊。DB4（11腳）：高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4位。MAX232引腳圖如圖45所示。℃。2. 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)）。3. 將數(shù)據(jù)線拉低“0”。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。圖53 仿真1。參考文獻(xiàn)1 (第二版) .北京:高等教育出版社,2006.2 (第五版) .北京:高等教育出版社,2006.3 李全利，仲偉峰，:清華大學(xué)社,2006.4 何立民著．單片機(jī)高級(jí)教程．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.5 楊路明著．C語言程序設(shè)計(jì)教程(第2版) ．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2005.6 馬忠梅，籍順心，(第4版) .北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2007.7 白駒珩，雷曉平著．單片計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用．成都：電子科技大學(xué)出版社，1997.8 譚浩強(qiáng)著．程序設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)．北京：清華大學(xué)出版社，1991.9 ：人民郵電出版，2007.10 于永，戴佳，：電子工業(yè)出版社，2007.11 梁翎著．：上?？破粘霭嫔纾?998.12 Li Weidi,Guo Qiang. Application technology of LCD Publishing House of Electronics Industry, 2000.13 Su Kai,Liu Qingguo, Chen Guoping. Principle and design of MCS51 Singlechip Industry Press, 2003.14 Lou Jian’an Liang Xiaolin Feng Changjiang etc. A Missile Storage Battery Charging Instrument based on 80C196KC Single Chip 5th International Symposium on Test and Measurement. Shenzhen, Guangdong . 15. omas Architecture and Logic Design[J].McGrawHill Inc. 15 G Jiang M Zhang, X Xie, S on temperature control of DS18B2[J].Control Engineering of China, 2003附錄A 外文文獻(xiàn)The SCM and 181。本課題只是單片機(jī)控制數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)得一種設(shè)計(jì)方法。采用0℃～50℃和50℃～100℃的精密水銀溫度計(jì)作檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)計(jì)的溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果表明能達(dá)到該精度要求。本章重點(diǎn)分析了數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，介紹了設(shè)計(jì)中所用到的芯片，包括單片機(jī)芯片80C5液晶顯示芯片LM016L、數(shù)字溫度傳感器芯片DS18B20等。6. 重復(fù)上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能：DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖47所示。DS18B20功能特點(diǎn)：1. 采用單總線技術(shù)，與單片機(jī)通信只需要一根I/O線，在一根線上可以掛接多個(gè)DS18B20。TTL/CMOS電平。DB0（7腳）：底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位）。液晶顯示器(LCD)英文全稱為Liquid Crystal Display，它一種是采用了液晶控制透光度技術(shù)來實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。P3口(～，10~17 腳)：P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電