【正文】 ...................................................31 總結(jié) ................................................................................................................................32 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 致 謝 ..............................................................................................................................33 參 考 文 獻(xiàn) ..............................................................................................................34 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 5 1 緒論 課題的背景及目的 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn)．能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。 美國 Dallas 公司生產(chǎn)的的溫 度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一線信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 6 總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板 (ONB0ARD)專利技術(shù)。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。它所集成的部件越來越多； NS（美國國家半導(dǎo)體）公司的單片機(jī)已把語音、圖象部件也集成到單片機(jī)中，也就是說，單片機(jī)的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機(jī)。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(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。 方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡單，精度高，軟硬件都以實現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展，滿足設(shè)計要求。 3. 片內(nèi)程序存儲器 ROM(4KB)，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。 XTAL1(19 腳 )：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。此引肢接 EPROM 的 OE 端 (見后面幾章任何一 個小系統(tǒng)硬件圖 )。 P1 口 (～ ， 1~8 腳 )： P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口。 80C51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 80C51 系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有 5 個中斷源， 2 個優(yōu)先級，可以實現(xiàn)二級中斷服務(wù)嵌套。和 CRT 顯示器相比， LCD 的優(yōu)點是很明顯的。 第 15 腳：背光源正極。 （ 3）在使用中不需要任何外圍元件。圖中 GND 為地， I/O 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（即單線總線），該腳為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平。 DS18B20 中的溫度傳感器用于完成對溫度的測量，它的測量精度可以配置成 9 位， 10 位， 11 位或 12 位 4 種狀態(tài)。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。 開始 DS18B20 的初始化 啟動溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度寄存器 跳過讀序列號的操作 跳 過讀序列號的操作 DS18B20 的初始化 RET LOW低八位 HIGH高八位 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 28 圖 54 溫度數(shù)據(jù)處理流程圖 （ 2）溫度比較報警子程序 此程序是將實際溫度與設(shè)置的報警上下限比較，決定是否發(fā)出報警信號。 做畢業(yè)設(shè)計求期間最大的收獲是心理成熟了，期間遇到過很多困難，感謝老師和同學(xué)對我的關(guān)心、鼓勵、幫助，讓我用于面對困難，不斷前進(jìn)。該系統(tǒng)具有更高速、更靈敏、更簡捷地獲取被分析、檢測、控制對象的溫度信息的能力，同時具有良好的抗干擾及環(huán)境適應(yīng)能力（測溫范圍 55 ℃ ~+ 125 ℃）。 DSl8B20 可以從單總線獲取電源，當(dāng)信號線為高電平時，將能量貯存在內(nèi)部電容器中；當(dāng)單信號線為低電平時，將 該電源斷開，直到信號線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳?(電容 )電源為止。 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 24 圖 410 溫度采集電路圖 DS18B20 使用中的注意事項 DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1. DS18B20 從測溫結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時間，這是必須保證的，不然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85。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。 （ 6）測量參數(shù)可配置。在寫信號有效時，相隔一個機(jī)器周期后發(fā)送控制端SEND 有效，即允許 RXD 發(fā)送數(shù)據(jù)，同時允許從 TXD 端輸出移位脈沖。 但對于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。當(dāng)按下按鍵 S5 時， VCC 通過 R11 電阻給復(fù)位輸入端口一個高電平，實現(xiàn)復(fù)位功能，即手動復(fù)位。 P3 口 (～ ， 10~17 腳 )： P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口。當(dāng)EA 引腳接高電平時， CPU 只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，但當(dāng) PC(程序計數(shù)器 )的值超過 0FFFH(對 8751/8051 為 4K)時，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。 ALE/PROG(30 腳 )：地址鎖存允許信號端。為方便設(shè)計串行通信，目前 的 52 系列單片機(jī)都會提供 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (． ABS)。這樣就完成了數(shù)字溫度計的基本測溫功能。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點位”控制及常規(guī)的 PID信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 7 控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。 C～ +125176。 單片機(jī)自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48 開始，迄今已有三十多年了。信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 設(shè) 計（論文）題目： 基于 AT89S51 單片機(jī) 的 電子溫度計設(shè)計 專 業(yè) 班 級： 計算機(jī)控制技術(shù) 122 班 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 設(shè) 計 時 間： 至 重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 摘 要 在 我們的 日常生活 和 生產(chǎn)過程中， 常需要 檢測及控制 溫度 ，溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中 經(jīng)常遇到的重要參數(shù)之一 。與傳統(tǒng)的溫度計相比，這里設(shè)計的數(shù)字溫度計具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫精確，數(shù)字顯示，適用范圍寬等特點。 同 DS1820 一樣， DS18B20 也支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55176。 國內(nèi)外的研究狀況 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十 分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進(jìn)國家相比，仍然有著較大的差距。 主要工作如下： mcu 和溫度傳感器以及顯示元件，畫出硬件電路圖，并且焊接好電路 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 8 DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器，利用單總線式連接方式與單片機(jī)的串行接口 引腳相連； 1602 液晶，能準(zhǔn)確顯示溫度 ，調(diào)試，以達(dá)到設(shè)計要求 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 數(shù)字溫度計采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器（如鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體，熱敏電阻等），將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號的變化有一定的關(guān)系，這個電信號可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號再送給處理單元，如單片機(jī)或者 PC 機(jī)等，處理單元經(jīng)過內(nèi)部的軟件計算將這個數(shù)字信號和溫度聯(lián)系起來，成為可以顯示出來的溫度數(shù)值，然后通過顯示單元，顯示出來給人觀察。然后分別由 C51及 C51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (． OBJ)。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 5. 兩個定時器／計數(shù)器，每個定時器／計數(shù)器都可以設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件進(jìn)行計數(shù)，也可以設(shè)置成定時方式，并可以根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實現(xiàn)計算機(jī)控制。 RST 引腳的第二功能是 VPD,即接入 RST 端，為 RAM 提供備用電源，以保證存儲在RAM 中的信息不丟失，從而合復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。 EA/Vpp(31 腳 )：外部程序存儲器地址允許輸入端 /固化編程電壓輸入端。在訪問片外 EPROM/RAM 時，它輸出高 8 位地址。該復(fù)位電路采用手動復(fù) 位與上電復(fù)位相結(jié)合的方式。一個字符由 6 8 或 8 8 點陣組成，即要找到和屏上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 個字節(jié)，并且要使每個字節(jié)的不同的位為‘ 1’，其它的為‘ 0’，為‘ 1’的點亮，為‘ 0’的點暗，這樣一來就組成某個字符。當(dāng)器件執(zhí)行任何一條將 SBUF 作為目的寄存器的命令時，數(shù)據(jù)便開始從 RXD 端發(fā)送。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線上的時序滿足一定的要求時，可以不接外部電源，從而 使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。這種方式避免了測溫過程中的 A/D 轉(zhuǎn)換，提高了溫度測量的精度。 溫度采集電路 設(shè)計的溫度采集電路如圖 411 所示。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程如 51所示： DS18b20 的讀寫操作 DS18B20 的讀操作 DSl8B20 的主要數(shù)據(jù)元件有： 64 位激光 Lasered ROM，溫度靈敏元件和非易失性溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL。 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 單片機(jī)電子溫度計設(shè)計 32 總結(jié) 本文重點介紹了單片機(jī)和數(shù)字傳感器 DS18B20 的原理和功能，并用DS18B20 與 STC89C52 單片機(jī)、 LCD1602 組成數(shù)字溫度計，有超溫報警功能。 閔烊塵 二 O一五年六月 于重慶 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）