【正文】 電子信息工程專業(yè)畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的溫度上下限可調(diào)報(bào)警器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（課程設(shè)計(jì)） 目 錄 內(nèi)容提要 1 關(guān)鍵字 1 引言 1 二設(shè)計(jì)方案 2 2． 1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 2 2． 2 方案辯證 3 1 溫度計(jì)軟件設(shè)計(jì)流程圖 3 2 元器件的選取 4 3 系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)方案 4 三設(shè)計(jì)方案的總體設(shè)計(jì)框圖 4 3． 1 硬件電路框圖 4 3． 2 硬件電路概述 5 3． 3 主控電路 5 3． 4 顯示電路 6 3． 5 報(bào)警溫度調(diào)節(jié)電路 7 3． 6 溫度傳感器及 DS18B20 測(cè)溫原理 7 四系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì) 8 41 主程序 9 4． 2 讀出溫度子程序 9 43 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 10 4． 4 計(jì)算溫度子程序 10 4． 5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 10 4． 6 1602 的 液晶顯示 10 五軟件仿真 10 5． 1 系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 11 5． 2 系統(tǒng)原理圖 11 結(jié)與體會(huì) 12 附錄 22 摘 要關(guān)鍵詞科研項(xiàng)目中會(huì)廣泛應(yīng)用到單片機(jī)知識(shí)而且進(jìn)入社會(huì)后也會(huì)廣泛接觸到單片機(jī)的工程項(xiàng)目鑒于此提高單片機(jī)原理及應(yīng)用課的教學(xué)效果讓學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)甚為重要單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)涉及的內(nèi)容十分廣泛如何使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握單片機(jī)應(yīng)用的基本原理及方法是一個(gè)很有價(jià)值的教學(xué)項(xiàng)目為此我們進(jìn)行了單片機(jī)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用方面的課程設(shè)計(jì)鍛煉學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手以 及協(xié)作能力 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是針對(duì)模擬電子技術(shù)數(shù)字邏輯電路電路單片機(jī)的原理及應(yīng)用課程的要求對(duì)我們進(jìn)行綜合性實(shí)踐訓(xùn)練的實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)它包括選擇課設(shè)任務(wù)軟件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)調(diào)試和編寫課設(shè)報(bào)告等實(shí)踐內(nèi)容通過此次課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)目標(biāo)第一讓學(xué)生初步掌握單片機(jī)課程的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法即學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求和性能約束查閱文獻(xiàn)資料收集分析類似的相關(guān)題目并通過元器件的組裝調(diào)試等實(shí)踐環(huán)節(jié)使最終硬件電路達(dá)到題目要求的性能指標(biāo)第二課程設(shè)計(jì)為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐而課程設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)的軌道 上逐漸引向?qū)嶋H運(yùn)用從已學(xué)過的定性分析定量計(jì)算的方法逐步掌握工程設(shè)計(jì)的步驟和方法了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的程序和實(shí)施方法第三培養(yǎng)學(xué)生勤于思考樂于動(dòng)手的習(xí)慣同時(shí)通過設(shè)計(jì)并制作單片機(jī)類產(chǎn)品使學(xué)生能夠自己不斷地學(xué)習(xí)接受新知識(shí)如在本課設(shè)題目中存在智能測(cè)溫器件 DS18B20 就是課堂環(huán)節(jié)中不曾提及的新器件通過多人的合作解決現(xiàn)實(shí)中存在的問題從而不斷地增強(qiáng)學(xué)生在該方面的自信心及興趣也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力對(duì)學(xué)生以后步入社會(huì)參加工作打下一定良好的實(shí)踐基礎(chǔ) 二設(shè)計(jì)方案 2． 1 設(shè)計(jì)務(wù)任和要求 1 基本范圍 55℃ 125℃ 2 精度誤差小于 05℃ 3LCD 數(shù)碼直讀顯示 4 可以任意設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能 2． 2 方案辯證 1 溫度計(jì)軟件設(shè)計(jì)流程圖 2 元器件的選取 單片機(jī)芯片的選取 方案一 采用 89C51 芯片作為硬件核心利用 Flash ROM 內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間能于 3V的超低壓工作而且與 MCS51系列單片機(jī)完全兼容但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP 在線編程技術(shù) 當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)對(duì)芯片的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞 方案二 采用 STC89C52RC 單片機(jī)作 為硬件核心該單片機(jī)指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051 單片機(jī) STC89C52RC 的工作電壓為 5534V 工作頻率范圍 080MHz 程序存儲(chǔ)器 flash容量為 8KB隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM空間為 512字節(jié)完全滿足設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)的要求 綜上所述本課設(shè)中單片機(jī)芯片采用 STC89C52RC 溫度傳感器的選取 方案一 采用熱敏電阻傳感器利用熱敏電阻隨溫度變化而顯著變化能直接將溫度的變化轉(zhuǎn)換為能量的變化進(jìn)而制成溫度計(jì)但是其測(cè)溫傳感器比較復(fù)雜而且不易通過編制程序來控制測(cè)溫精度增大系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度 方案二 采用 DS18B20溫度傳感器 DS18B20的內(nèi)部 3腳或 8腳封裝使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào) 30～ 55V 的電源供電方式和寄生電源供電方式 ROM 由 64 位二進(jìn)制數(shù)字組成共分為 8 個(gè)字節(jié) RAM 由 9 個(gè)字節(jié)的高速暫存器和非易失性電擦寫 ROM 組成 綜上所述溫度傳感器選取智能測(cè)溫器件 DS18B20 本設(shè)計(jì)顯示電路采用 1602 液晶顯示模塊芯片 3 系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)方案 綜上各方案所述對(duì)此次課設(shè)的方案選定 采用 STC89C52RC 作為主控制系統(tǒng) 1602 液晶顯示模塊芯片作為溫度數(shù)據(jù)顯示裝置而智能溫度傳感器 DS18B20 器 件作為測(cè)溫電路主要組成部分至此系統(tǒng)最終方案確定 三設(shè)計(jì)方案的總體設(shè)計(jì)框圖 溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖所示控制器采用單片機(jī) STC89C52RC 溫度傳感器采用 DS18B20 用 1602 液晶顯示屏以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示 31 硬件電路框圖 圖 總體設(shè)計(jì)方框圖 32 硬件電路概述 系統(tǒng)由單片機(jī)最小系統(tǒng)顯示電路按鍵溫度傳感器等組成 本電路是由 STC89C52RC單片機(jī)為控制核心具有與 8051系列單片機(jī)完全兼容程序加密等功能 8KB 字節(jié)可編程閃存工作電壓范圍為 27～ 6V 全靜態(tài)工作頻率為0～ 24MHZ顯示電路由 1602液晶顯示模塊芯片可以進(jìn)行多行顯示溫度報(bào)警按鍵設(shè)為五個(gè)可以顯示華氏溫度調(diào)節(jié)高低報(bào)警溫度溫度傳感器電路主要由 DS18B20 測(cè)溫器件構(gòu)成該器件主要功能有采用單總線技術(shù)每只 DS18B20 具有一個(gè)獨(dú)立的不可修改的 64 位序列號(hào)低壓供電電源范圍為 3～ 5V 測(cè)溫范圍為 55℃～ 125℃誤差為177。 05℃復(fù)位電路是 10K 電阻構(gòu)成的上電自動(dòng)復(fù)位 33 主控電路 單片機(jī) STC89C52RC 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)電池供電晶振采用 12MHZ 復(fù)位電路采用上電加自動(dòng)復(fù)位 主控芯片 8051 晶振電路