【正文】 。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 長(zhǎng) 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 43 AT89C52 各引腳 圖 1．主要特性： （ 1） 與 MCS51 兼容 （ 2） 42K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 （ 3） 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) （ 4） 數(shù)據(jù)保留時(shí)間 （ 5） 10 年全靜態(tài)工作： （ 6） 0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 （ 7） 128*8 位內(nèi)部 RAM（ 8） 32 可編程 I/O 線 （ 9） 5 個(gè)中斷源 （ 10）可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2．管腳說明： VCC：供電電壓。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， 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(jià)廉的方案。 圖 42 1602 與單片機(jī)接口 單片機(jī)單元 AT89C51 單片機(jī) 簡(jiǎn)介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 AT89C51 的 P1 口作為 LCD 的控制線， ～ 分別接 LM016L 的 RS、 RW 和 E 端； LM016L 的其它三個(gè)控制端 VDD 和 VSS、VEE 分別接電源和地。 1602 與單片機(jī)接口電路 系統(tǒng)顯示電路由單片機(jī) AT89C5字符液晶顯示器 LM016L 和 1Kx8 的排阻構(gòu)成。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 5 腳： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 功能管腳 圖 41 1602 管腳圖 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符。 第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1602 液晶顯示器和單片機(jī)接口技術(shù) 1602 液晶顯示器簡(jiǎn)介 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。當(dāng)減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)值將從新被裝入，減法計(jì)數(shù)器 1 從新開始對(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)，直到減法計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值得累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入 ,也可采用寄生電源方式產(chǎn)生 。 DS18B20 的測(cè)溫原理 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器 ,具有 3 引腳 TO92小體積封裝形式 。 DS18B20 的寫時(shí)序 對(duì)于 DS18B20 的寫時(shí)序仍然分為寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序兩個(gè)過程。 對(duì)于 DS18B20 的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15 秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì) AT89S51 單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來完成對(duì) DS18B20 芯片的訪問。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。開漏單總線接口引腳。華氏器件 67~+2570F，以 遞增 ? 溫度以 9 位數(shù)字量讀出 ? 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間 200ms（典型值） ? 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 ? 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件 ? 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)或任何熱感測(cè)系統(tǒng) DS18B20 引腳圖及引腳功能介紹 TO－ 92 封 裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 32，其引腳功能描述見表 31。因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。因此目前國際上新型溫度傳感器正從模擬向數(shù)字式，從集成化向智能化，網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，以DS18B20為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳 感器集溫度測(cè)量和 A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機(jī)接口電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛使用距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)分布多的場(chǎng)合，具有較強(qiáng)的推廣和應(yīng)用價(jià)值。 目前典型的溫度測(cè)控系統(tǒng)由模擬式溫度傳感器和單片機(jī)組成。隨著大規(guī)模的集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。 圖 22 DS18B20 與單片機(jī)接口電路 4． 報(bào)警部分 此處三極管選取型號(hào)為 8550 的 PNP 型三極管，管腳排列見下圖 長(zhǎng) 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 23 蜂鳴器電路 5. 獨(dú)立按鍵部分 圖 24 獨(dú)立按鍵電路 6. 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 25 最小系統(tǒng) 第 三 章 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 溫度的測(cè)量是從熱脹冷縮開始，水銀溫度計(jì)至 今仍是各種溫度計(jì)測(cè)量的計(jì)量長(zhǎng) 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 共 32 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 標(biāo)準(zhǔn)，可是它的缺點(diǎn)是只能近距離觀測(cè)，而且水銀有毒玻璃管易碎，代替水銀的有酒精溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒有毒性，但測(cè)量精度較低，只能作為一個(gè)概略指示，不過在居民宅中使用已可滿足要求，在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中心為了配合遠(yuǎn)傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測(cè)方法，常用的有電阻式、熱電偶式、 PN 結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。這一部分主要完成對(duì)溫度溫度信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換工作，由 DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分主成， DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器把采集到的溫度通過數(shù)據(jù)引腳傳到單 片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)，此部分只用到 DS18B20 和單片機(jī)，硬件很簡(jiǎn)單。因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。本次設(shè)計(jì)使用的 1602 液晶顯示器為 5V 電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行 ，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII 字符集字庫，只有并行接口，無串口接口。設(shè)定完畢后，改為顯示當(dāng)前測(cè)定溫度值。 首先由溫度傳感器 DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù)，經(jīng) AT8C52 單片機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算處理，并液晶屏顯示當(dāng)前溫度，由單片機(jī) 控制是否發(fā)出控制信號(hào)及報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)恒溫監(jiān)控。這樣，由于各種因素會(huì)造成檢測(cè)系統(tǒng)較大的偏差；又因檢測(cè)環(huán)境復(fù)雜，測(cè)量點(diǎn)多，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)及各種干擾的影響，會(huì)使檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降，所以溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于兩部分：溫度傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計(jì)。 第二章 總體設(shè)計(jì)方案 溫度檢測(cè)系統(tǒng)有著共同的特點(diǎn)：測(cè)量點(diǎn)多，環(huán)境復(fù)雜，布線分散，現(xiàn)場(chǎng)離控制室遠(yuǎn)等。 2. 實(shí)現(xiàn)數(shù)字萬年歷功能。 ④ 本課題的研究可以使學(xué)生更好的掌握基于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，提高電子產(chǎn)品研發(fā)素質(zhì)、增強(qiáng)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的能力 。 ② 掌握一個(gè)顯示屏和一個(gè)溫度傳感器的原理、性能、使用特點(diǎn)和方法，利用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度 都需要監(jiān)控以防止意外發(fā)生。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣性，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求越來越高，可見溫度的測(cè)量和控制是非常重要的。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定范圍之一；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油， 柴油，煤油等產(chǎn)品。溫度控制不好可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問題，智能溫度控制是許多機(jī)器的重要構(gòu)成部分，它的功能是將溫度控制在所需要的溫 度范圍內(nèi)，然后進(jìn)行共建的加工和處理，不論是在生活中還是工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度的變化對(duì)生活，生產(chǎn)的某些細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)都會(huì)造成不同程度的影響，所以適時(shí)地對(duì)溫度進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。 致 謝 .......................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作：一是確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括其功能設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則；組成與工作原理；二是進(jìn)行智能傳感器的硬件電路設(shè)計(jì)；包括硬件電路構(gòu)成及測(cè)量原理；溫度傳感器的選擇；單片機(jī)的選擇；輸入輸出通道設(shè)計(jì)；三是進(jìn)行了調(diào)試和仿真，包括硬件仿真和 軟件仿真。在單片機(jī)系統(tǒng)中，還要實(shí)現(xiàn)程序的擴(kuò)展存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、超限語音報(bào)警和數(shù)據(jù)輔助存儲(chǔ)功能。本系統(tǒng)采用層次化、模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成。本設(shè)計(jì)加入了 1602 液晶顯示屏顯示，使整個(gè)設(shè)計(jì)更加完整，靈活。目前，以 DS18B20 為代表的新型單總線數(shù)字是溫度傳感器和 A/D 轉(zhuǎn)換器于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機(jī)接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛用于距離遠(yuǎn)，節(jié)點(diǎn)分布多的場(chǎng)合，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值，采用單片機(jī)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便，簡(jiǎn)單靈活性大等特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此，智能化溫度傳感技術(shù)正被廣泛地采用。長(zhǎng) 春 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 I ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊