【正文】 在大學階段，我在學習上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。介紹了設(shè)計中所用到的芯片。 DS18B20的讀操作：1. 將數(shù)據(jù)線拉高“1”。前5個數(shù)字為符號位，當前5位為1時，讀取的溫度為負數(shù)；當前5位為0時，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，當色彩不變時，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，它的每個引腳都有第二功能，如下：：(RXD)串行數(shù)據(jù)接收。對于無片內(nèi)ROM 的8031 或8032,需外擴EPROM，此時必須將EA 引腳接地。CPU 訪問片外存儲器時，ALE 輸出信號作為鎖存低8 位地址的控制信號?，F(xiàn)在新推出的單片機都不只5 個中斷源，例如SST89E58RD 就有9 個中斷源。80C51有40個引腳，4個8位并行I/O口，1個全雙工異步串行口，同時內(nèi)含5個中斷源，2個優(yōu)先級，2個16位定時/計數(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，顯示比較清晰。在0—100 攝氏度時，最大線形偏差小于1 攝氏度。對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)行方式進行調(diào)試的程序行，可采用斷點設(shè)置的方法處理(DebugInsert/Remove Breakpoint或DebugBreakpoints…等)。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，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文件的導入或?qū)С?，便利與其它PCB設(shè)計工具的互轉(zhuǎn)（如protel）和PCB板的設(shè)計和加工。 　　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，還能仿真單片機及外圍器件。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)備。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機的出現(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出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，這些方法相對比較復雜，需要比較多的外部硬件支持。我們用一種相對比較簡單的方式來測量。溫度是工業(yè)對象中的一個重要的被控參數(shù)。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 1. 鞏固、加深和擴大單片機應(yīng)用的知識面，提高綜合及靈活運用所學知識解決工業(yè)控制的能力。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。 　　智能化的連線功能：自動連線功能使連接導線簡單快捷，大大縮短繪圖時間。 ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng)ISIS是PROTEUS系統(tǒng)的中心,它遠不僅是一個圖表庫。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。在模擬調(diào)試程序后。DS18B20 的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS18B20和微控制器AT89S51構(gòu)成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計算機連接。3. 溫度傳感器溫度傳感器采用美國DALLAS半導體公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器。80C51的存儲器系統(tǒng)由4K的程序存儲器(掩膜ROM)，和128B的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)組成。7. 一個全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I／O 口，用于實現(xiàn)單片機之間或單機與微機之間的串行通信。平時不訪問片外存儲器時，ALE 端也以振蕩頻率的1/6 固定輸出正脈沖，因而ALE 信號可以用作對外輸出時鐘或定時信號。此引腳的第二功能是Vpp 是對8751 片內(nèi)EPROM固化編程時，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9V電位。4. 測溫范圍為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2微秒。通過本章的學習加深了51單片機的了解，熟悉了數(shù)字溫度傳感器DS18B20。此時溫度時43度，超出上限溫度，黃燈亮，實現(xiàn)報警。在我寫本論文的過程中，馬建為老師給我提供了許多資料，并對實踐中出現(xiàn)的問題給予耐心的解答，完稿之后在百忙之中仔細閱讀，給出修改意見，在此對他表示感謝。致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《基于單片機的數(shù)字溫度計》終于完成了，這意味著大學生活即將結(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、中斷、定時/計數(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，用于存儲用戶設(shè)定溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器，存儲與控制邏輯，8位循環(huán)冗余校驗碼（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在出廠時以配置為12位，讀取溫度時共讀取16位，還需要判斷正負。2. 每只DS18B20具有一個獨有的，不可修改的64位序列號，根據(jù)序列號訪問地應(yīng)的器件。 每個驅(qū)動器將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)點是很明顯的。P3口每位能驅(qū)動4個LS型TTL負載。當輸入信號EA 引腳接低電平(接地)時，CPU 只訪問外部EPROM/ROM 并執(zhí)行外部程序存儲器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲器。當8051 上電正常工作后，ALE 引腳不斷向外輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率fOSC 的1/6。6. 五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)。這些各大電子生產(chǎn)商推出的單片機都兼容51 指令、并在51 的基礎(chǔ)上擴展一些功能而內(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性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯，可采用在線匯編功能對程序進行在線修改(DebugInline Assambly…)，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進行編譯/匯編和連接、然后再次進入調(diào)試狀態(tài)的步驟。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 　　完整的PCB設(shè)計功能：最多可設(shè)計16個銅箔層，2個絲印層，4個機械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動設(shè)計規(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（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標電子技術(shù)有限公司）。當代單片機系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機環(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，但是它具有一個完整計算機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)。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。 我們采用美國DALLAS半導體公司繼DS18B20之后推出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為55~125 186。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。單片機也被稱為微控制器（Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。2. 培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻資料的自學能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動手能力。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(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)計簡明清晰。它是具有控制原理圖畫圖的外觀的超強的設(shè)計環(huán)境。Keil C51軟件是一個基于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)計打好基礎(chǔ)。這樣,測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單,體積也不大。DS18B20輸出信號全數(shù)字化?！?】 80C51單片機的基本組成框圖見圖41。8. 片內(nèi)振蕩器和時鐘產(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端是否有脈沖信號輸出。3. 輸入/輸出端口P0/P1/P2/P3：P0口(～，39~32 腳)：P0口是一個漏極開路的8 位準雙向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（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點）。3. 將數(shù)據(jù)線拉低“0”。第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型后，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，:清華大學社,2006.4 何立民著．單片機高級教程．北京：北京航空航天大學出版社，2000.5 楊路明著．C語言程序設(shè)計教程(第2版) ．北京：北京郵電大學出版社，2005.6 馬忠梅，籍順心，(第4版) .北京:北京航天航空大學出版社,2007.7 白駒珩，雷曉平著．單片計算機及其應(yīng)用．成都：電子科技大學出版社，1997.8 譚浩強著．程序設(shè)計與開發(fā)技術(shù)．北京：清華大學出版社，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?，1998.12 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The SCM and 181。本課題只是單片機控制數(shù)字溫度計系統(tǒng)得一種設(shè)計方法。采用0℃～50℃和50℃～100℃的精密水銀溫度計作檢驗標準，對設(shè)計的溫度計進行測試，其結(jié)果表明能達到該精度要求。本章重點分析了數(shù)字溫度計控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，介紹了設(shè)計中所用到的芯片，包括單片機芯片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：1. 采用單總線技術(shù)，與單片機通信只需要一根I/O線，在一根線上可以掛接多個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)來實現(xiàn)色彩的顯示器。P3口(～，10~17 腳)：P3口是一個帶內(nèi)部上拉電