【文章內(nèi)容簡介】 路，簡化了電路，縮短了系統(tǒng)的工作時間，降低了系統(tǒng)的硬件成本。 該系統(tǒng)的總體設計思路如下：溫度傳感器 DS18B20 把所測得的溫度發(fā)送到 AT89C51單片機上，經(jīng)過 51 單片機處理，將把溫度在顯示電路上顯示，本系統(tǒng)顯示器用 4 位共陽LED 數(shù)碼管以動態(tài)掃描法實現(xiàn)。檢測范圍 55 攝氏度到 128 攝氏度。 按照系統(tǒng)設計功能的要求，確定系統(tǒng)由 3 個模塊組 成：主控制器、測溫電路和顯示電路。數(shù)字溫度計總體電路結構框圖如圖 1 所示。 圖 1 數(shù)字溫度計總體電路結構框圖 第 8 頁 第 3 章 硬件部分設計 硬件設計 溫度計電路設計原理圖如圖 2 所示，控制器使用單片機 AT89C51，溫度傳感器使用DS18B20，用 4 位共陽 LED 數(shù)碼管實現(xiàn)溫度顯示 。 圖 2 溫度計電路設計原理圖 主控制器 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片 第 9 頁 中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 顯示電路 顯示電路采用 4 位共陽 LED 數(shù)碼管。 溫度傳感器工作原理 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的一種改進型智能溫 度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 DS18B20 的性能特點如下： ●獨特的單線接口方式僅需要一個端口引腳進行通信； ●多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能； ●無需外部器件； ●可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： ～ ； ●測溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時精度為 177?！? ●零待機功耗 ●溫度以 9 或 12 位數(shù)字量讀出； ●用戶可定義的非易失性溫度報警設置 ●報警搜索命令 識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件 ●負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 第 10 頁 第 4 章 軟件電路設計 軟件設計思路 單片機應用系統(tǒng)的程序設計，可以采用匯編語言完成，也可以采用 C 語言實現(xiàn)。匯編語言對單片機內(nèi)部資源的操作直接，簡潔，代碼緊湊。但是當系統(tǒng)規(guī)模較大時，設計人員更趨于采用 C 語言進行程序設計。這是由于 C 語言具有良好的可讀性，可移植性和基本的硬件操作能力。 采用 C51 進行單片機應用程序設計，編譯器能自動完成變量的存儲單元的分配，編程者可以專 注于應用程序的邏輯思想；對常用功能模塊和算法編制相應的函數(shù)，可以方便地進行算法和應用程序的移植。因此，用 C51 進行程序設計可以大大提高實際工程的開發(fā)效率。 目前， C51 的代碼長度已經(jīng)做到了匯編水平的 ~ 倍。當代碼長度超過 4KB 以上時， C51 比匯編語言更具有明顯優(yōu)勢。我們還可以借助仿真器，對應用程序的關鍵代碼進行優(yōu)化，以減少代碼長度，提高運行速度。由于單片機生產(chǎn)工藝的改善，單片機的運行速度和內(nèi)部存儲器容量都有了較大的提高，這些都為 C51 語言的使用創(chuàng)造了有利的條件。 綜上所述，故軟件語言使用 C51 語 言。 流程圖 主 要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和現(xiàn)實數(shù)據(jù)刷新子程序等。 主程序 主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量溫度值。溫度測量每 1S 進行一次。主流程圖如下 第 11 頁 讀出溫度值溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 初次上電 1s 到？ 調(diào)用顯示程序 發(fā)溫度轉換開始命令 N Y Y 初始化 第 12 頁 程序： //使用 AT89C2051 單片機， 12MHZ 晶振，用共陽 LED 數(shù)碼管 //P1 口輸出段碼， P3 口掃描 //pragma src(d:\) include include //_nop_()。延時函數(shù)用 define Disdata P1 //段碼輸出口 define discan P3 //掃描口 define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ=P3^7。 //溫度輸入口 sbit DIN=P1^7。 //LED 小數(shù)點控制 uint h。 //*******溫度小數(shù)部分用查表 法 **********// uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}。 uchar code dis_7[12]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40}。 /* 共陽 LED段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮 */ uchar code scan_con[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}。 // 列掃描控制字 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。 // 讀出溫度暫放 uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x