【正文】 阻的8 位準(zhǔn)雙向I/O口。當(dāng)EA 引腳接高電平時(shí)，CPU只訪問(wèn)片內(nèi)EPROM/ROM并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令，但當(dāng)PC(程序計(jì)數(shù)器)的值超過(guò)0FFFH(對(duì)8751/8051 為4K)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。ALE/PROG(30 腳)：地址鎖存允許信號(hào)端。為方便設(shè)計(jì)串行通信，目前的52 系列單片機(jī)都會(huì)提供3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。如是市面上出現(xiàn)了各式各樣的但均以51 為內(nèi)核的單片機(jī)，倒是Intel 公司自己的單片機(jī)卻顯得遜色了。圖32 系統(tǒng)基本方框圖1. 主控制器單片機(jī)AT89C51具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿(mǎn)足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。Keil能以單步執(zhí)行(按F11或選擇DebugStep)、過(guò)程單步執(zhí)行(按F10或選擇DebugStep Over)、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻?！　∠冗M(jìn)的自動(dòng)布局/布線(xiàn)功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線(xiàn)或人工布線(xiàn)；支持引腳交換/門(mén)交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理。同時(shí)，當(dāng)硬件調(diào)試成功后，利用Proteus ARES軟件，很容易獲得其PCB圖，為今后的制造提供了方便。包括傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報(bào)警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等組成。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90年代中期的專(zhuān)用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。溫度測(cè)量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。C, 186。因此對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。3. 通過(guò)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研制的過(guò)程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。 　　可輸出高質(zhì)量圖紙：通過(guò)個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。無(wú)論用戶(hù)的要求是快速實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的仿真以及PCB設(shè)計(jì),還是設(shè)計(jì)精美的原理圖以供出版,ISIS都可以很好的完成。Keil提供包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，由以下幾部分組成：μVision IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境C51編譯器、A51匯編器、LIB51庫(kù)管理器、BL51連接/定位器、OH51目標(biāo)文件生成器以及 Monitor5RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。相信通過(guò)后面的學(xué)習(xí)會(huì)有更深體會(huì)。采用51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。便于單片機(jī)處理及控制，在0—100 攝氏度時(shí)，最大線(xiàn)形偏差小于1 攝氏度，采用單總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸，可直接與計(jì)算機(jī)連接?！?】圖41 80C51單片機(jī)結(jié)由圖41可見(jiàn)，8051單片機(jī)主要由以下幾部分組成：1. cpu系統(tǒng) 8位cpu，含布爾處理器； 時(shí)鐘電路； 總線(xiàn)控制邏輯。最高允許振蕩頻率為12MHz。如有脈沖信號(hào)輸出，則8051/8031 基本上是好的。作為漏極開(kāi)路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng)8 個(gè)LS 型TTL 負(fù)載。：(INT1)外部中斷1輸入。 點(diǎn)陣圖形式液晶由 M 行N 列個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有64行，每行有 128列，每 8列對(duì)應(yīng) 1 個(gè)字節(jié)的 8 個(gè)位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416 個(gè)顯示單元和顯示 RAM 區(qū) 1024 個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。DB5（12腳）：高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn) 5位。圖45 MAX232引腳功能圖 DS18B20介紹DS18B20引腳如圖46所示。5. 可編輯數(shù)據(jù)為9~12位，轉(zhuǎn)換12位溫度時(shí)間為750ms（最大）。3. 數(shù)據(jù)線(xiàn)拉到低電平“0”。4. 延時(shí)15微秒。從軟件的功能不同可分為兩大類(lèi)：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專(zhuān)門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。此時(shí)溫度為5度，低于下限溫度，綠燈亮，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。Vision2一、Principle of MCUSinglechip is an integrated on a single chip a plete puter system. Even though most of his features in a small chip, but it has a need to plete the majority of puter ponents: CPU, memory, internal and external bus system, most will have the Core. At the same time, such as integrated munication interfaces, timers, realtime clock and other peripheral equipment. And now the most powerful singlechip microputer system can even voice, image, networking, input and output plex system integration on a single chip. Also known as singlechip MCU (Microcontroller), because it was first used in the field of industrial control. Only by the singlechip CPU chip developed from the dedicated processor. The design concept is the first by a large number of peripherals and CPU in a single chip, the puter system so that smaller, more easily integrated into the plex and demanding on the volume control devices. INTEL the Z80 is one of the first design in accordance with the idea of the processor, From then on, the MCU and the development of a dedicated processor parted ways. Early singlechip 8bit or all of the four. One of the most successful is INTEL39?？傊?dāng)?shù)字溫度計(jì)利用在很多領(lǐng)域。該溫度計(jì)的量程為0℃～100℃，℃，實(shí)際使用一般在0℃～100℃。5. 在DS18B20測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20 接觸不好或斷線(xiàn)，當(dāng)程序讀該DS18B20 時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 5. 將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉到高電平。 4. 配置寄存器。計(jì)數(shù)器1對(duì) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重 新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測(cè)溫度。E（6腳）：E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。液晶是一種既具有液體的流動(dòng)性又具有光學(xué)特性的有機(jī)化合物，它的透明程度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場(chǎng)的影響，利用這特點(diǎn)便可做成字符顯示器。在訪問(wèn)片外EPROM/RAM 時(shí)，它輸出高8 位地址。EA/Vpp(31 腳)：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。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(chǔ)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。5. 兩個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 80C51單片機(jī)的介紹80C51單片機(jī)最初是由Intel 公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，但后來(lái)Intel 公司把51 核的設(shè)計(jì)方案賣(mài)給了幾家大的電子設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，譬如 SST、Philip、Atmel 等大公司。系統(tǒng)框圖如圖32所示。圖 31 熱電偶溫差電路測(cè)溫系統(tǒng)框圖采用數(shù)字溫度芯片DS18B20 測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單DebugStart/Stop Debug Session(或按Ctrl+F5鍵)進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)，Keil提供對(duì)程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。 Keil軟件 Keil軟件簡(jiǎn)介Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。4. 實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)原理圖到PCB的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入ARES的PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)．從某種意義上講，是彌補(bǔ)了．實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用閹脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。 本文是基于AT89S51單片機(jī)，采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，利用DS18B20不需要A/D轉(zhuǎn)換，課直接進(jìn)行溫度采集顯示，報(bào)警的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WTO，我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開(kāi)展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。 LED不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 II 目錄摘要 ........................................................................................IAbstract....................................................................................................................II第1章 緒論 5 5 5 6 6 6第2章 開(kāi)發(fā)工具Proteus與Keil 8 Proteus軟件 8 Proteus簡(jiǎn)介 8 4大功能模塊 8 ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng) 10 Proteus簡(jiǎn)單應(yīng)用 10 Keil軟件 11 Keil軟件簡(jiǎn)介 11 Keil軟件調(diào)試功能 11 12第3章 系統(tǒng)概述 13 13 13 14 14 14 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 15 16第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 80C51單片機(jī)的介紹 17 80C51單片機(jī)主要特性 18 80C51單片機(jī)管腳圖 19 80C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 21 80C51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 21 LCD液晶顯示器簡(jiǎn)介 21 22 23 24 DS18B20介紹 25 25 DS18B20相關(guān)介紹 27 DS18B20使用中的注意事項(xiàng) 28 28第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 30 30 DS18B20初始化 31 32 32 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄A 38附錄B 45附錄C 50附錄D 51千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。溫度控制在生產(chǎn)過(guò)程中占有相當(dāng)大的比例。C。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿(mǎn)足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于他主要通過(guò)控制接觸器的通斷時(shí)間比例來(lái)達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。本課題的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 2. 完善的電路仿真功能（Prospice）ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真。ISIS提供給用戶(hù)圖形外觀包括線(xiàn)寬、填充類(lèi)型、字符等的全部控制，使用戶(hù)能夠生成如雜志上看到一樣精美的原理圖，遠(yuǎn)勝過(guò)CAD軟件繪制出的稀薄的線(xiàn)條。 Keil軟件調(diào)試功能應(yīng)用Keil進(jìn)行軟件仿真開(kāi)發(fā)的主要步驟為：編寫(xiě)源程序并保存—建立工程并添加源文件—設(shè)置工程—編譯/匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件—程序調(diào)試。第3章 系統(tǒng)概述該系統(tǒng)主要由溫度測(cè)量和數(shù)據(jù)采集兩部分電路組成，實(shí)現(xiàn)