【正文】 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（計(jì)時(shí)器 0 外部輸入） T1（計(jì)時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3口寫(xiě)入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收 。 P1 口： P1 口是一個(gè)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(mén)電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 VCC：供電電壓。其將通用的微處理器和 Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地 降低開(kāi)發(fā)成本。 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51 提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案。顯示時(shí)，譯碼電路是將單片機(jī)輸出的 BCD 碼送入譯碼器，通過(guò)其譯碼后送入 LCD顯示電路。本系統(tǒng)具有快速顯示、測(cè)量準(zhǔn)確、精度高、可調(diào)溫控范圍、硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn) ,是一種比較經(jīng)濟(jì)的溫度控制系統(tǒng)。所以我們選用單片機(jī)作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生，用單片機(jī)本生的優(yōu)勢(shì)節(jié)約成本，使電路更簡(jiǎn)單。其硬件電路和軟件調(diào)試比較復(fù)雜，制作成本較高。另一種是直接運(yùn)用 LCD 液晶顯示，即直接通過(guò)單片對(duì)其進(jìn)行顯示以及數(shù)據(jù)處理較多；因此選擇第二種方案。 方案二的溫測(cè)裝置電路簡(jiǎn)單，精準(zhǔn)度較高，實(shí)現(xiàn)方便，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故本次設(shè)計(jì)采用方案二。 該系統(tǒng)利用 AT89C51 芯片控制溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)置上限報(bào)警溫度。這樣數(shù)碼管 報(bào)警電路 復(fù)位電路 晶振電路 單 片 機(jī) 測(cè)溫電路 按鍵防抖動(dòng) 圖21 方案一框圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 溫度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單，體積也不大。在 0100 攝氏度時(shí)，最大線性偏差小于 1 攝氏度。便于單片機(jī)處理和控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度寬，且體積小，但是也存在輸出電壓小，容易遭受來(lái)自導(dǎo)線環(huán)路噪音的影響以及漂移較高的缺點(diǎn)并且這種電路需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。通過(guò)將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測(cè)量該電壓，便可以推測(cè)出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。 本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)數(shù)字溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)量準(zhǔn)確，其輸出采用數(shù)字顯示，主要用于 對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的地方，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，測(cè)溫傳感器使用 DS18B20，用 LCD 實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 關(guān)鍵詞 DS18B20； AT89C52；溫度測(cè)量；控制 第 2 頁(yè) 第 1 章 緒論 隨著人們生活水平的不斷提高，單片機(jī)控制無(wú)疑是人 們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的。 進(jìn)度安排： 5 月 4~5 月 11 日：查找資料，選擇參考方案 5 月 1~15 月 18 日：確定方案 5 月 18~5 月 25 日：查找資料，進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì) 5 月 25~5 月 31 日：整機(jī)電路分析 5 月 31~6 月 7 日：整理報(bào)告，確定初稿 6 月 7~6 月 14 日：檢查定稿 主要參考文獻(xiàn)、資料 (寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱(chēng)、作者、出版單位 )： [1] 蘇平．《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》．電子工業(yè)出版社． 2021 年 5 月 [2] 林伸茂．《 8051 單片機(jī)徹底研究實(shí)習(xí)篇》．人民郵電出版社． 2021 年 8 月 [3] 王靜霞．《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（ C 語(yǔ)言版）》．電子工業(yè)出版社． 2021 年 1 月 [4] 陳坤、張義中等．《電子設(shè)計(jì)技術(shù)》．電子科技大學(xué)出版社． 1997 年 5 月 [5] 鄭應(yīng)光．《模擬電子線路（一）》 .東南大學(xué)出版社 . 2021 年 3 月 [6] 李秀忠． 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》．人民郵電出版社． 2021 年 1 月 [7] 肖洪兵．《跟我學(xué)單片機(jī)》．北京航空航天大學(xué)出版社． 2021 年 3 月 審 批 意 見(jiàn) 教研室負(fù)責(zé)人： 年 月 日 第 I 頁(yè) 目 錄 摘 要 .................................................................... 1 第 1 章 緒論 ............................................................... 2 第 2 章 系統(tǒng)方案論證與比較 ................................................. 3 方案比較 .......................................................... 3 方案論證 .......................................................... 4 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ........................................................... 6 主控芯片介紹 ....................................................... 6 復(fù)位電路 .......................................................... 8 時(shí)鐘電路 .......................................................... 9 矩陣電路 ......................................................... 10 顯示電路 ......................................................... 11 測(cè)溫電路 ......................................................... 13 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器 ............................... 13 DS18B20 工作原理 ......................................... 13 DS18B20 的性能特點(diǎn) ....................................... 14 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ......................................... 14 整機(jī)工作原理 ..................................................... 16 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .......................................................... 17 第 5 章 仿真 與調(diào)試 ....................................................... 29 仿真與調(diào)試 ...................................................... 29 調(diào)試與運(yùn)行 ...................................................... 29 結(jié) 論 ................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................. 31 附錄 1 源程序 ............................................................ 32 附錄 2 元器件名細(xì)表 ....................................................... 45 附錄 3 仿真電路圖 ......................................................... 46 第 1 頁(yè) 摘 要 溫度的檢測(cè)與控制是工業(yè)生產(chǎn) 過(guò)程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)試與控制得到更快的開(kāi)發(fā)。 3. 溫度采集的范圍在 20～ 110 攝氏度。 信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 設(shè)計(jì)題目 : 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) : 應(yīng)用電子技術(shù) 班 級(jí) : 應(yīng)電 083 學(xué) 號(hào) : 姓 名 : 指導(dǎo)教師 : 二 0 一 0 年七月 十日 信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué) 生 姓 名 學(xué)號(hào) 1 班級(jí) 應(yīng)電 083 班 專(zhuān)業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 設(shè)計(jì)（或論文）題目 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 職 稱(chēng) 工作單位及所從事專(zhuān)業(yè) 聯(lián)系方式 備 注 講師 /工程師 設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 運(yùn)用電子技術(shù)知識(shí)、技能設(shè)計(jì)一個(gè)溫度度計(jì) 功能要求如下： 1. 采用 DS18B20 溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的采集工作，并用 16 位 LCD 顯示溫度。 2. 具有采集溫度，顯示當(dāng)前溫度的功能。 要求完成 ：選擇各單元電路結(jié)構(gòu)并闡述工作原理，繪制整機(jī)電路原理圖（ A4 圖紙），寫(xiě)出 C語(yǔ)言源程序；準(zhǔn)確計(jì)算或估算電路參數(shù)，正確選擇電路元件與設(shè)備，給出元件、設(shè)備明細(xì)表；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，要求準(zhǔn)確闡述電路選擇依據(jù)，反映計(jì)算方法、元件、設(shè)備選擇等設(shè)計(jì)過(guò)程，并使用軟件進(jìn)行仿真或制作實(shí)物。在這里介紹了一種基于 DS18B20 和 AT89C52 單片機(jī)的溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高，擴(kuò)展方便，在大型倉(cāng)庫(kù)，工廠，智能化建筑等領(lǐng)域的多點(diǎn)溫度檢測(cè)中有廣闊的應(yīng)用前景。溫度測(cè)控技術(shù)也在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，同時(shí)溫度測(cè)量也被人們異常關(guān)注，一時(shí)間涌現(xiàn)出大量各式各樣的測(cè)試溫度儀器，這些儀器的原理到底是怎樣的呢？說(shuō)到底也是所以溫度測(cè)控的范疇，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、學(xué)習(xí)、生活提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)字單片機(jī)技術(shù)入手，一切想著數(shù)字化，智能化控制方向發(fā)展。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 第 2 章 系統(tǒng)方案論證與比較 方案比較 方案一： 采用熱電偶溫差電路測(cè)溫，溫度檢測(cè)部分可以采用低溫?zé)崤迹瑹犭娕加蓛蓚€(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線組成（熱電偶的組成如圖 21），熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩種金屬的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)組成。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有 A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用 單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理了，在顯示電路上就可以將北側(cè)溫度顯示出來(lái)。 方案二： 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。且該芯片的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，它溫用作工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線性較好。 DS18B20的最大特 點(diǎn)之一是采用了單總數(shù)的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì) DS18B20 和微控制器AT89C52 構(gòu)成溫度測(cè)量裝置，它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào)，可直接和計(jì)算機(jī)連接。采用 51 單片機(jī)控制軟件編程的自由度大，而且體積