【正文】 (2) ALE/PROG：地址鎖存允許信號 ? 訪問外部存儲器時， ALE信號的輸出用于鎖存低 8位地址的控制信號。 3. 控制信號引腳 (1) RST / VPD： RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 (2) Vss ：接地端。 圖 32（ b）為邏輯符號圖。 (2) 方形（ PLCC）封裝形式 : 44引腳，有 4條引腳是空腳（標為 NC）。 基于 18B20 的溫度測量儀 6 圖 11是 51單片機的接口硬件分布圖 我們此次采用的是 AM51H學(xué)習(xí)板（如圖 12），板載的芯片是 89C52芯片，擁有豐富功能模塊及外接電路，如圖的標注。 對于 89C52而言，不同之處在于：有 256B的數(shù)據(jù)存儲器、 8K的程序存儲器、全 雙工串行 I/O接口、 6個中斷源、 3個 16位定時 /計數(shù)器，工作頻率可升直 33Mhz。 ? 較強的位處理能力 。 ? 1個全雙工的串行 I/O接口，可多機通信。 ? 兩個 16位定時 /計數(shù)器。 ? 21個字節(jié)特殊功能寄存器。 ? 片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址空間為 64KB。 ? 4KB程序存儲器。 ? 工作頻率最高為 24M。 89C51 和 MCS51 是完全兼容的， 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS8位微處理器 。 硬件設(shè)計系統(tǒng)原理圖 硬件電路原理圖反映了所用到的芯片的連接情況， 也可以清楚看到各硬件是如何連接的，具體請看圖基于 18B20 的溫度測量儀 4 基于 18B20 的溫度測量儀 5 選型芯片及其各自功能說明 芯片列表 依照設(shè)計思路，本次設(shè)計使用了如下芯片： 1. 微處理器 89C51 2. 溫度傳感器 DS18B20 3. 譯碼器 74LS138 4. 集成芯片 74LC573 89C51的引腳與功能簡介 MCS51 系列單片機是美國 Intel 公司在 1980 年推出的高性能 8 位單片機，它包含 51和 52 兩個子系列。 其次是 74LS138和 74LCX573芯片，用來控制數(shù)碼管顯示。 設(shè)計要求 設(shè)計出硬件電路，說明工作原理，編寫程序，調(diào)試、得到要求現(xiàn)象 。 課程設(shè)計要求 掌握 18B20溫度傳感器原理； 三位數(shù)碼管顯示溫度值。使學(xué)生增進對單片機的感性認識，加深對單片機理論方面的理解， 為以后設(shè)計和實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ) 。 學(xué)生獲得的知識和能力：單片機的基本結(jié)構(gòu)和原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、 C51開發(fā)技術(shù)，簡單的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計等。以 MCS51系列的 8位單片機為教學(xué)對象，介紹單片機的發(fā)展概況、原理及應(yīng)用。 本課程的主要任務(wù)是運用所學(xué)單片機技術(shù)、單片機原理等方面的知識，設(shè)計出一臺以89C51MCU 為核心的單片機數(shù)據(jù)采集、通訊或測 控系統(tǒng)，完成信息的采集、處理、輸出及人機接口電路等部分的軟、硬件設(shè)計?；?18B20 的溫度測量儀 1 目 錄 第一章 單片機原理及應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計的目的意義 ............... 2 設(shè)計目的 ....................................................2 課程在教學(xué)計劃中的地位和作用 ................................... 2 第二章 基于 18B20 的溫度測量儀設(shè)計 任務(wù) ......................... 2 設(shè)計內(nèi)容及要求 .................................................. 2 課程設(shè)計的要求 .................................................. 2 控制要求 ................................................2 設(shè)計要求 ................................................2 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 與選型 ...................................... 3 總體設(shè)計思想與選型 ..........................................3 硬件設(shè)計方案 ..................................................... 3 硬件設(shè)計系統(tǒng)原理圖 ..........................................3 選型芯片及其各自功能說明 ....................................5 89C51 的引腳與功能簡介 ..................................5 DS18B20 的引腳與功能簡介 ................................8 74LS138 的引腳與 功能 簡介 ...............................13 74LC573 的引腳與功能簡介 ...............................15 數(shù)碼管簡介 .............................................15 第四章 軟件設(shè)計 ..................................................... 17 源程序 說明 ....................................................... 17 第 五 章 系統(tǒng)調(diào)試及使用說明 ........................................ 20 系統(tǒng)使用說明 .................................................... 20 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................ 25 收獲、體會 ............................................................. 26 附錄 系統(tǒng)源程序 及實物圖 ................................................... 27 基于 18B20 的溫度測量儀 2 第一章 單片機原理與技術(shù)應(yīng)用 課程設(shè)計的目的意義 課程設(shè)計目的 《單片機原理及技術(shù) 應(yīng)用》 主要內(nèi)容包括 MCS51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言和 C語言程序設(shè)計、并行接口和并行設(shè)備的擴展、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用、定時器／計數(shù)器原理與應(yīng)用、串行接口與串行通信、模擬量接口以及單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)。 本課程設(shè)計目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用理論知識來分析和解決實際問題的能力，是通過設(shè)計單片機檢測系統(tǒng)，加深學(xué)生對單片機技術(shù)的了解，進一步掌握其程序設(shè)計與硬件接口技術(shù)。 課程設(shè)計在教學(xué)計劃中的地位和作用 本課程是生物醫(yī)學(xué)工程的一門主要專業(yè)課之一。 主要內(nèi)容：單片機的基本概念， MCS51 系列單片機的結(jié)構(gòu)， MCS51系列單片機指令系統(tǒng)，程序設(shè)計基礎(chǔ)，中斷系統(tǒng)， MCS51系列單片機內(nèi)部定時器 /計數(shù)器及其應(yīng)用，串行接口，單片機應(yīng)用系統(tǒng)擴展設(shè)計基礎(chǔ)，模擬量輸入輸出接口技術(shù)，人機接口技術(shù)，功率接口技術(shù)，單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè) 計技術(shù)，單片機應(yīng)用系統(tǒng)舉例，新型單片機介紹等。 《 單片機 原理及應(yīng)用》課程設(shè)計的目的就是讓同學(xué)們在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過完成一個涉及 MCS51單片機多種資源應(yīng)用并具有綜合功能的小系統(tǒng)目標板的設(shè)計與編程應(yīng)用，使學(xué)生不但能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用結(jié)合起來，而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件、印制電路板等方面的知識進一步加深認識，同時在軟件編程、排錯調(diào)試、焊接技術(shù)、相關(guān)儀器設(shè)備的使用 技能等方面得到較全面的鍛煉和 提高。 第二章 基于 18B20的溫度測量儀設(shè)計任務(wù) 設(shè)計內(nèi)容 基于 18B20的溫度測量儀是以溫度傳感器 DS18B20為關(guān)鍵的測溫系統(tǒng)，測得的溫度由三位數(shù)碼管顯示，精確到一度。 控制要求 設(shè)計技術(shù)參數(shù)，溫度測量精確到一度。 基于 18B20 的溫度測量儀 3 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計與選型 總體設(shè)計思想與選型 本次課程設(shè)計會用到的主要器件是 51單片機和 DS18B20溫度傳感器以及數(shù)碼管，主要就是通過溫度傳感器的檢測，把實際測得的溫度值轉(zhuǎn)換成二進制，再傳回單片機處理，然后通過數(shù)碼管顯示出溫度值。 系統(tǒng)的硬件部分 主要包括：電源、晶振、復(fù)位、單片機、數(shù)碼管、DS18B 74LS138和 74LCX573。單片機由于體積小、功耗低、易于產(chǎn)品化，面向控制，抗干擾能力強，適用溫度范圍寬，可以方便地實現(xiàn)和分布式控制等優(yōu)點，因而被廣泛地應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)中。 其主要特點如下： ? 8位 CPU。 ? 128B數(shù)據(jù) 存儲器。 ? 程序存儲器的尋址空間為 64KB。 ? 128個用戶位尋址空間。 ? 4個 8位的并行 I/O接口： P0、 P P P3。 ? 兩個優(yōu)先級別的 5個中斷源。 ? 111條指令，喊乘法指令和除法指令。 ? 采用單一 +5V電源。比 51 擁有更高的性能。 I. 89C51單片機兩種封裝形式 : (1) 雙列直插（ PDIP） : 40引腳。 圖 32（ a）為引腳排 列圖。 II. 89C51引腳功能： 1. 電源引腳 Vcc和 Vss (1) Vcc ：電源端，接 +5V電源。 2. 外接晶體引腳 XTALl和 XTAL2 (1) XTAL1：片內(nèi)振蕩電路的輸入端； (2) XTAL2：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平時復(fù)位； 圖 34 89C51單片機引腳排列及邏輯符號圖 ? RST引腳的第二功能：備用電源 VPD的輸入端； 基于 18B20 的溫度測量儀 7 ? 當(dāng)主電源 VCC發(fā)生故障，降低到規(guī)定值時，此引腳可接備用供電，由 VPD向內(nèi)部RAM提供備用供電，以保持片內(nèi) RAM中的數(shù)據(jù)。 ? 信號頻率為振蕩器的 1/6； ? ALE端可以驅(qū)動 8個 TTL負載； ? 對 Flash存儲器編程時，用于輸入編程脈沖信號。 (4) /EA(VPP)：片內(nèi)、外程序存儲器選擇端 ? 編程電壓輸入端 ； ? 當(dāng) /EA端為高電平時，先訪問片內(nèi) EPROM； ? 當(dāng) /EA端接地時，只訪問片外 EPROM； ? 在 Flash存儲器編程時，提