【正文】 計 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對較高。 本設(shè)計采用開關(guān)復(fù)位電路，使用方便，當(dāng)開關(guān) S1 按下時，溫度復(fù)位。復(fù)位器件不產(chǎn) 生 ALE 及 PSEN 信號。在振蕩器運行的情況下，實現(xiàn)復(fù)位操作，必須使 RET 引腳至少保持兩個機(jī)器周期的高電平。二是對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)如圖 是晶振電路圖 。采用 12MHz 的石英晶體和兩個 30pF 電容 C1 和 C2 組成的并聯(lián)諧振回路，內(nèi)部振蕩電路就產(chǎn)生自激振蕩，產(chǎn)生一定的時鐘信號送到單片機(jī)內(nèi)部的各個單元。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 最小系統(tǒng)原理圖 晶振電路 單片機(jī)內(nèi)由反相放大器所構(gòu)成的時鐘振蕩電路， XATL1 和 XATL2 分別為振蕩電路的輸入端和輸出端。 把 EA 腳接高電平，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器，但在 PC 值超過 0FFFH（ 8Kbyte地址范圍）時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。電路中的微調(diào)電容通常選擇為 30pF，該電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。 C51 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片的引腳 XTAL1，輸出端為 XTAL2。 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng) ,或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng) ,是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng) .對 51 系列單片機(jī)來說 ,最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括 :單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路 . 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 所示，其中有 4 個雙向的 8 位并行 I/O 端 口，分別記作 P0、 P P P3，都可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出， P3 口具有第二功能為系統(tǒng)提供一些控制信號。 ● XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存 儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)。 ● PSEN：外部程序存儲器的選通信號。該引腳被略微拉高。 因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩 個機(jī)器周期的高電平時西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 間。作為輸入時，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 (ILL)，也是由于上拉的緣故。 ● P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。作為輸入時， P2 口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 ● P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙 向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存 儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 ● P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每個管腳可吸收 8TTL 門電流。 ● VCC：供電電壓 。下面簡要介紹本次設(shè)計需要用到的引腳的功能。 AT89S52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能 :4k字節(jié) Flash閃速存儲器、 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM、 32 個 I/O 口線、兩個 16 位定時 /計數(shù)器、 1 個 5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)、一個全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩器及時鐘電路，同時， AT89S52可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式；空閑方式停止CPU 的工作，但允許 RAM、定時 /計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作一直到下個硬件復(fù)位 。它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ ISP），也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價位 AT89S52 單片機(jī)可為提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。 AT89S52 閃光燈電路 閃光燈電路 DS18B20 傳感器 復(fù)位 電路 LED 顯示電路 報警電路 晶體振蕩電路 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 單片機(jī) AT89S52 單片機(jī)功能特性概述 本系統(tǒng)采用 AT89S52 單片機(jī)作為微處理器。本系統(tǒng)通過單總線可以掛接很多個智能溫度傳感器 DS18B20，用于不同地方的溫度測量。單片機(jī)主要是對溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行編程，讀取溫度傳感器的溫度值，并把溫度值通過顯示器顯示出來。由于智能溫度傳感器 DS18B20 既能對溫度進(jìn)行測量，又能把溫度的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，所以本設(shè)計選用智能溫度傳感器 DS18B20。當(dāng) T1 打開 ,T2 截止 ,輸出高電平的時候 ,因為內(nèi)部電源直接通過 T1 輸出到 P0口線上 ,因此驅(qū)動能力 (電流 )可以很大 ,可以驅(qū)動 8 個 TTL 負(fù)載。高電平 時， T1 打開， T2 截止；低電平時， T1 截止， T2 打開。整個電路圖的關(guān)鍵是 AT89S52 的 P0 口接上一組排阻。 由于 AT89 系列單片機(jī)與 MCS51 系列單片機(jī)兼容。 溫度傳感器采集溫度信號，溫度傳感器有模擬輸出和數(shù)字輸出傳感器兩種形式，這里選用具有數(shù)字輸 出的 DS18B20；單片機(jī)是系統(tǒng)的核心， AT89S52 單片機(jī) 數(shù)據(jù) 采集 數(shù)據(jù)處 理實現(xiàn) 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 選用 AT89S52；系統(tǒng)采用共陽極數(shù)碼管顯示溫度值；用 74LS164 來 驅(qū)動數(shù)碼管 。 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路的構(gòu)成及測量原理 由于系統(tǒng)要對環(huán)境溫度進(jìn)行測量，因此采用單片機(jī)對單總線系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控是非常經(jīng)濟(jì)實惠的方案，其硬件連接非常簡單，可用單片機(jī)并口 P P P3 中的任一端口與單總線來實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。 圖 硬件結(jié)構(gòu)圖 本系統(tǒng)以單片機(jī) AT89S52 為核心，數(shù)據(jù)采集、顯示都要通過單片機(jī)。該系統(tǒng)可分為溫度測量電路以及顯示電路，見圖 。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案一，電路比較簡單，軟件設(shè)計也比較西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 簡單，故采用了方案一。該系 統(tǒng)利用 AT89S52芯片控制溫度傳感器 DS18B20進(jìn)行實時 溫度檢測并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上 限報警溫度。采用 51單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。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 AT89S52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(jī)連接。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定， 它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。 第 2 章 總體 設(shè)計方案 設(shè)計方案 方案一 采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 研究方法 軟件環(huán)境：單片機(jī)程序開發(fā)環(huán)境采用 Keil uVision3，開發(fā)語言是 Keil C51。 重點、難點及研究的方法 重點 本設(shè)計重在于對溫度傳感器（ DS18B20）經(jīng)單片機(jī)讀寫向 led 顯示的結(jié)果。采用 4 位共陽 LED 動態(tài)顯示方式。 運用了單片機(jī) AT89S52，片內(nèi)含 8Kbytes 的可反復(fù)擦寫的。其最大優(yōu)點是直觀、無讀數(shù)誤差、分辨率高、測量誤差小，因而有廣闊的銷售市場。又如移動物體和高速旋轉(zhuǎn)物體的測溫、鋼水的連續(xù)測溫、火焰溫度檢測等。同時利用新的檢測技術(shù)制造出新的 產(chǎn)品。應(yīng)用范圍己經(jīng)從工業(yè)領(lǐng)域延伸到環(huán)境保護(hù)、家用電器、汽車工業(yè)及航天工業(yè)領(lǐng)域。尤其是液化氣體的低溫度檢測更為迫切，如 1OK 以下的溫度檢測是當(dāng)前重點研究課題。針對以上情況，在控制成本的前提下，通 過本設(shè)計設(shè)計一款能夠?qū)崟r檢測西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 溫度，又具有對系統(tǒng)設(shè)定不同溫度的溫度測量系統(tǒng)功能。溫度控制失誤可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題，因此對溫度檢測的意義就越來越大。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化 、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。因為檢測環(huán)境復(fù)雜，測量點多，信號傳輸距離遠(yuǎn)及各種干擾的影響，使得傳統(tǒng)測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降。而溫度的測量需要溫度傳感器實現(xiàn)，至今溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器及目前的智能集成溫度傳感器。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 ， 通過單片機(jī)對被控對象進(jìn)行控制日益成為今后自動控制領(lǐng)域 的一個重要發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 ： 測溫 AT89S52 DS18B20 報警 II Abstract Temperature is closely related to people39。本設(shè)計既可以對當(dāng)前溫度進(jìn)行檢測又可以對溫度進(jìn)行數(shù)碼顯示， 采用四位數(shù)碼管顯示方式具有 高的顯示精度，若超越極限溫度則觸發(fā)蜂鳴器報警。 本 設(shè)計 以 AT89S52單片機(jī)為核心部件，外加溫度采集電路、顯示電路和越 限報警等電路。 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題目 ： 基于單片機(jī)的測溫系統(tǒng)設(shè)計 教學(xué)單位： 專 業(yè)： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2021 年 4 月 I 摘要 溫度與人們的生活環(huán)境息息相關(guān)，所以溫度測量常被關(guān)注，研究溫度測量方法和裝置顯得尤為重要。采用單片機(jī)對溫度進(jìn)行控制，不僅電路簡單，控制方便，更重要的是采集數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，很好 的滿足了生活中的許多要求。采用單總線型數(shù)字式的溫度傳感器 DS18B20，使系統(tǒng)具有測溫誤差小、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點。利用 功能強(qiáng)大的 Keil軟件 和 DXP進(jìn)行程序的編寫和 原理圖繪制 。s living environment, so the temperature measurement is often the attented, the temperature measurement method and the d