【正文】 ，掌握其使用和編程方法 。它在現(xiàn)代信息領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，是信息產(chǎn)品不可或缺的重要組成部分。 綜合以上分析 ， 在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天， 溫度 采集的重要性是十分顯著的。 利用此類單片機(jī)， 選擇合適傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理、根據(jù)處理結(jié)果控制外圍設(shè)備 ， 從硬件設(shè)計(jì)到軟件實(shí)現(xiàn)，此類系統(tǒng)具有一定可行性。 MCS51 單片機(jī)是美國 INTE 公司于 1980 年推出的產(chǎn)品，符合我校課程安排的培訓(xùn)教材以 MCS51 單片機(jī)作為代表進(jìn)行理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)。同時對 MCS51單片機(jī)系列各芯片進(jìn)行了優(yōu)劣勢對比、介紹了單線數(shù)字溫度傳感器的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu)及主要性能特點(diǎn)。 2. 擴(kuò)展傳感器數(shù)量，組成測量網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)具有測溫、上限報警、下限報警、溫度控制及顯示功能。 由 DALLAS 出品的新型的單路串行數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，完成溫度測量、分析、判斷閾值、輸出功能。 附錄 1 圖 片 ............................................ 41 附錄 2 Proteus 仿真軟件電路圖 ....................................... 42 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 前 言 在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制，傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻。在溫度測量部分采用具有“一線總線”接口的數(shù)字傳感器 DS18B20，實(shí)現(xiàn)單線多點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集。 DCS1820 溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 DS18B20 的溫度采集系統(tǒng) 利用下位機(jī)設(shè)置溫度上下限和實(shí)時溫度的采集，并將結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī) ， 以達(dá)到對溫度的比較、控制。本設(shè)計(jì)用 MCS51 單片機(jī)為主要硬件，設(shè)計(jì)了包括溫度采集，溫度顯示，系統(tǒng)控制，串口通信等外圍電路。 關(guān)鍵詞： DS1820 溫度傳感器 單片機(jī) 通信接口 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 目 錄 摘 要 .......................................................... 0 前 言 ............................................................. 2 第一章 溫度采集顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案 ........................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................................................................... 3 功能要求 ........................................................................................................... 3 方案論證和選定 ............................................................................................... 3 第二章 溫度采集系統(tǒng)外部器件的設(shè)計(jì) .................................... 5 總體分析 ........................................................................................................... 5 8051單片機(jī)的性能及應(yīng)用 ................................................................................. 6 DS18B20芯片簡介 ............................................................................................ 11 DS18B20原理及應(yīng)用 ....................................................................................... 13 DS18B20與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì) ................................................................... 26 DS18B20使用中注意事項(xiàng) ................................................................................. 27 第三章 硬件設(shè)計(jì) ................................................... 29 硬件電路設(shè)計(jì)的功能簡介 ................................................................................ 29 硬件設(shè)計(jì)部分的組成 ....................................................................................... 30 硬件電路圖 .................................................................................................... 31 第四章 軟件電路的設(shè)計(jì) .............................................. 32 系統(tǒng)功能 ......................................................................................................... 31 系統(tǒng)流程圖 ..................................................................................................... 31 DS18B20溫度采集源程序 ................................................................................. 32 第五章 聯(lián)機(jī)調(diào)試和分析 ............................................. 39 結(jié) 論 ...................................................... 39 參考文獻(xiàn) ........................................................... 40 致 謝 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。整個 系統(tǒng)具有集成度高、可靠性強(qiáng)、抗干擾性強(qiáng)（串行通信特點(diǎn)）、魯 棒 性強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)（可利用識別序列號組成多點(diǎn)測量）、體積小、功耗低等特點(diǎn)?；诒鞠到y(tǒng)可擴(kuò)展如下功能： 1. 增加鍵盤使可隨時調(diào)整溫度上下限。實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測量。 單片機(jī)是可以對端口進(jìn)行控制、輸入輸出數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的器件。 Atmel生產(chǎn)的系列單片機(jī)指令系統(tǒng)與單片機(jī)課程學(xué)習(xí)中接觸的指令系統(tǒng)相同，管腳分布以及功能與學(xué)習(xí)過程中實(shí)驗(yàn)使用相同。該系統(tǒng)希望實(shí)現(xiàn)對特定地點(diǎn)溫度的測量，以及控制，據(jù)有很廣泛的可利用性以及擴(kuò)展性。它是計(jì)算機(jī)與外部物理 世界連接的橋梁。因此選擇基于單片機(jī) 溫度 采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)是很有意義也是很有必要的。 理解 DS18B20 控制時序和控制方法流程。 掌握 51 單片機(jī)對 DS18B20 的軟硬件設(shè)計(jì)。 編程實(shí)現(xiàn) 80C51 與 DS18B20 之間的通訊，連續(xù)讀出 DS18B20中所測 9位精度的溫度。 方案論證和選定 一、 顯示方案的選擇 用 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示： ① 顯示效果： 由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。 用 LCD 數(shù)碼管進(jìn)行顯示： ① 顯示 準(zhǔn)確、可靠：新型數(shù)碼顯示器性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)重碼等顯示錯誤，顯示數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠； ② 節(jié)能、安全：新型數(shù)碼顯示器每平方米電流僅為 100MA，驅(qū)動電壓為 2085v。 ④ 全天候使用：新型數(shù)碼顯示器抗紫外線能力強(qiáng)。 二、 程序方案的選擇 用 C 語言進(jìn)行編程 ① 采用這類編程需要有較強(qiáng)的 C 語言能力， C51 程序是用于單片機(jī)系統(tǒng)的 ，因此要考慮單片機(jī)的資源，例如儲存器空間和尋址方式等。 ③ 在編譯和鏈接時，要根據(jù)需要合理選擇編譯控制指令和鏈接控制指令。 ② 用直接尋址的方法實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的各種操作，使指令顯得靈活 、簡潔、易理解。 ③ 此外， MCS51 指令系統(tǒng)在其儲存空間、時間的利用率及工作效率方面都是較高的。 ⑤ 一些開發(fā)環(huán)境對編程有特殊要求。 DS18B20可以直接讀出溫度被測溫度值，而且采用三線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點(diǎn)。 ① 主控制器： 單片機(jī) AT89C2051具有低電壓供電和小體積等特點(diǎn)，兩個端口剛好滿足電路系統(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。C~+125176。C 范圍內(nèi) ,精度為 177。C。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V~ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。 ③ 顯示電路： 顯示輸出采用 LCD 顯示器 。對于畫面穩(wěn)定、無閃爍感的液晶顯示器，刷新率不高但圖像也很穩(wěn)定。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 8051單片機(jī)的性能及應(yīng)用 單片機(jī)的發(fā)展 1976 年 Intel 公司推出 MCS— 48 系列 8 位單片機(jī)，以體積小、功能全、價格低等自身的魅力，得到了廣泛的應(yīng)用，成為單片機(jī)發(fā)展過程中的一個重要標(biāo)志。代表產(chǎn)品有 Intel 公司的 MCS— 51 系列機(jī)， Motorala 公司的 MC6801 系列機(jī)， Zilog 公司的 Z— 8 系列機(jī)等等。 單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn) 1）具有較高的性能價格比。 2）體積小，可靠性高。另一方面，單片機(jī)對信息傳輸及對存儲器和 I/O 接口的訪問，一般情況下是在單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行的，因此，不易受外界的干擾。 3）控制功能強(qiáng)。 在 實(shí)時控制方面，尤其是位操作方面單片機(jī)有著不俗的表現(xiàn)。 在單片機(jī)內(nèi)儲存器 ROM 和 ROM 是嚴(yán)格分工的。而 RAM 用作數(shù)據(jù)存儲器，存課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 放臨時數(shù)據(jù)和變量，這種方案使單片機(jī)更適用于實(shí)時控制系統(tǒng)。由于單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、性能價格比較高、系統(tǒng)擴(kuò)展方便、硬件設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)。同一種單片機(jī)可以用在不同的控制系統(tǒng)中去，只是其中所配置的軟件 不同而已。 5）單片機(jī)開發(fā)工具具有很強(qiáng)的軟、硬件調(diào)試功能，使 研制單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)極為方便，加之現(xiàn)場環(huán)境的可靠性，因此使單片機(jī)能滿足許多小型對象的嵌入式應(yīng)用要求，可廣泛的應(yīng)用在儀器儀表、家用電器、智能玩具、控制系統(tǒng)等領(lǐng)域中。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器 基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。 在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。過去必須由模擬電路、數(shù)字電路控制電路實(shí)現(xiàn)大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)并通過軟件方法實(shí)現(xiàn)。 隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣普及，單片機(jī)技術(shù)無疑是 21 世紀(jì)最為活躍的新一代電子應(yīng)用技術(shù)。 單片機(jī)