【正文】 5月1日 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要通過運(yùn)用DS18B20數(shù)字溫度傳感器的測(cè)溫原理和特性，利用它獨(dú)特的單線總線接口方式，與AT89C51單片機(jī)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。除此之外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。南開大學(xué)濱海學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 中文題目： 基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 英文題目： Design of based on the microprocessor multipoint temperature measurement system 學(xué) 號(hào)： ? 姓 名： ? 年 級(jí)： / 專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 系 別： 電子科學(xué)系 指導(dǎo)教師： / 完成日期： / 南開大學(xué)濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，題目《基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果。并給出了測(cè)溫系統(tǒng)中對(duì)DS18B20操作的C51編程實(shí)例。本文介紹基于AT89C51單片機(jī)、C語(yǔ)言和DS18B20傳感器的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其在Proteus平臺(tái)下的仿真。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；DS18B20數(shù)字溫度傳感器；Proteus仿真；C51編程AbstractWith using the measuring principle and characteristics of the numerical temperature sensor of DS18B20,making use of special characteristics of single line as the total line, and bine together with AT89C51 to realize several points temperature measuring. Also this paper gives the example of the C51 program which is used to operate to the DS18B20. Make system have characteristics of simple, high accuracy, strong anti interference ability, stable work etc.This design introduced AT89C51 monolithic integrated circuit temperature control system design from the hardware and the software two aspects. A multipoint temperature measurement system based on DS18B20 and AT89C51 microcontroller is designed and simulated by Proteus in this paper, including software and hardware design of this system. The system has such advantages as novel circuit design, quick measurement speed, high measurement accuracy, and good practicality.Key words: SCM；DS18B20；Proteus simulation；C51 program目 錄摘 要 IAbstract II第一章 緒論 1 1 2第二章　單片機(jī)簡(jiǎn)介 3 3 4 5 6第三章 數(shù)字溫度傳感器DS18B20原理 7 7 7 8 8 8 DS18B20與單片機(jī)的接口 9 DS18B20芯片ROM指令表 9 DS18B20芯片存儲(chǔ)器操作指令表 10 DS18B20復(fù)位及應(yīng)答關(guān)系及讀寫隙 11第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 12 13 13第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思路 16 21第六章 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果 27第七章 結(jié)束語(yǔ) 31參考文獻(xiàn) 32致 謝 33IV 第一章 緒論溫度是一個(gè)和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測(cè)量和控制的重要物理量，是國(guó)際單位制七個(gè)基本量之一，同時(shí)它也是一種最基本的環(huán)境參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，在電力、化工、石油、冶金、機(jī)械制造、大型倉(cāng)儲(chǔ)室、實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)場(chǎng)塑料大棚甚至人們的居室里經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際的要求對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行控制。煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分流才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品；沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類的品質(zhì)就沒有保障。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸相處理的功能器件，溫度傳感器的作用日益突出，成為自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)量測(cè)試中不可缺少的重要技術(shù)工具，其應(yīng)用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)測(cè)量的溫度的點(diǎn)數(shù)為4個(gè)，℃，測(cè)溫范圍為20℃～+80℃。顯示數(shù)據(jù)每一秒刷新一次。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，其目的在于：1. 掌握數(shù)字溫度傳感器DS18B20的原理、性能、使用特點(diǎn)和方法，利用C51對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程。 3. 本課題的研究可以使學(xué)生更好地掌握基于單片機(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)用進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作的能力。單片機(jī)獲得溫度信息后，通過特定的算法，將處理后的溫度信息通過LED顯示出來(lái)，同時(shí)通過串行口送上位機(jī)處理。并在Keil環(huán)境下編輯應(yīng)用軟件程序，通過Proteus和Keil的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)該多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和仿真。同時(shí)本設(shè)計(jì)在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主流EDA軟件Proteus環(huán)境下完成，能夠及時(shí)觀察效果和修改軟硬件。單片機(jī)獲得溫度信息后，通過特定的算法，將處理后的溫度信息通過LED顯示出來(lái)，同時(shí)通過串行口送上位機(jī)處理。并在Keil環(huán)境下編輯應(yīng)用軟件程序，通過Proteus和Keil的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)該多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和仿真。尤其是美國(guó)Intel公司生產(chǎn)的MCS51系列單片機(jī)，由于其具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、易于使用等優(yōu)點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)已經(jīng)得到廣泛的普及和應(yīng)用。目前在工業(yè)控制、智能儀器儀表、辦公室自動(dòng)化、家用電器等諸多領(lǐng)域，到處都可看見單片機(jī)的蹤影，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用高水平已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的標(biāo)志之一。單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)以小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化、可靠性好、應(yīng)用溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可提供高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活運(yùn)用與各種控制領(lǐng)域。例如：位處理、查表、狀態(tài)檢測(cè)、中斷處理等。因此通常所說(shuō)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器就是指前128單元，簡(jiǎn)稱內(nèi)部RAM。片外最多可外擴(kuò)64KB。3. 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）單片機(jī)內(nèi)部有4KB的ROM，用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格。地址范圍為0000H~FFFFH（64KB）。4. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器單片機(jī)共有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有4種工作方式，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。5. 并行I/O口MCS51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、PPP3）以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。該串行口功能較強(qiáng)，既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用，也可作為移位器使用。7. 中斷控制系統(tǒng)MCS51單片機(jī)的中斷功能較強(qiáng)，以滿足不同控制應(yīng)用的需要。8. 時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)芯片的內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但石英晶體和微調(diào)電容需外接。系統(tǒng)允許的晶振頻率為12MHZ等。實(shí)際上是片內(nèi)各功能部件的控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能的RAM區(qū)。即逐條指令的過程。即取指令分析指令執(zhí)行指令。分析指令階段的任務(wù)是：將指令寄存器中的指令操作碼取出后進(jìn)行譯碼，分析其指令性質(zhì)。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程實(shí)際上就是逐條指令地重復(fù)上述操作過程，直至遇到停機(jī)指令可循環(huán)等待指令。，適應(yīng)溫度范圍寬。（I/O）端口引腳通常設(shè)計(jì)有多種功能。綜觀單片機(jī)幾十年的發(fā)展歷程，單片機(jī)今后將向多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、低價(jià)格、外圍電路內(nèi)裝化以及片內(nèi)存儲(chǔ)