【正文】 GRAM 讀出的數(shù)據(jù)， BF 為 1 時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM 用來存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ) 80 個(gè)字符碼， CGROM 由 8 位字符碼生成 5*7 點(diǎn)陣字符 160 中和5*10 點(diǎn)陣字符 32 種 .8 位字符編碼和字符的對應(yīng)關(guān)系，可以查看參考文獻(xiàn)（ 30）中的表 4. CGRAM 是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量僅 64 字節(jié)，可以自定義 8個(gè) 5*7 點(diǎn)陣字符或者 4 個(gè) 5*10 點(diǎn)陣字符， AC 可以存儲(chǔ) DDRAM 和 CGRAM 的地址，如果地址碼隨指令寫入 IR,則 IR 自動(dòng)把地址碼裝入 AC，同時(shí)選擇 DDRAM 或CGRAM 但愿， LM016L 液晶模塊的引腳功能如下表所示： 引腳說明引腳說明引腳說明引腳說明 1602 字符型 LCD 通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來的 2 條線是背光電源線 VCC(15 腳 )和地線 GND(16 腳 )，其控制原理與 14 腳的 LCD 完全一樣，其中： 引腳 符號 功能說明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比 度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(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)整對比度）。漢字顯示需要后一種點(diǎn)陣圖形式 LCD。從顯示容量上劃分 ,LCD 可分為兩種類型 ,一種是“ AlphaNumericLCDs” ,只能顯示字符和數(shù)字 。 顯示部分 在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 ,一般都需要有顯示器的存在。 對 AT89C51 片內(nèi)的閃爍存儲(chǔ)器編程，只需在市場上購買相應(yīng)的編程器，按照 編程器的說明進(jìn)行操作。在 FPEROM 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 口接收低地址字節(jié)， P2 口接收高地址位和一些控制信號， P3 口也接收 FPEROM 編程和校驗(yàn)用的控制信號。目前，美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的帶有片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器的 AT89C51/89C52/89C55 單片機(jī)，由于價(jià)格便宜，且與 MCS51系列兼容，受到了我國廣大工程技術(shù)人員的歡迎，使用該系列單片機(jī)，省去了外擴(kuò)存儲(chǔ)器的工作，只需了解片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器的特性以及如何對其編程即可。因此，將存儲(chǔ)器集成到單片機(jī)芯片內(nèi)，設(shè)法縮短此類存儲(chǔ)器的擦除和寫入時(shí)間是 1 個(gè)首要的問題。表產(chǎn) 列出了幾種典型 E2PROM 芯片的主要性能數(shù)據(jù)。 2. 片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器（ Flash Memory） 由于 E2PROM 具有在線改寫，并在掉電后仍能保存數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，可為我們的特殊應(yīng)用提供便利。 (4)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)保存時(shí)間為 10 年 (5)寬工作電壓范圍： Vcc 可為 ++6V. (6)全靜態(tài)工作：可從 0Hz— 16MHz. (7)程序存儲(chǔ)器具有 3級加密保護(hù)。 (2)片內(nèi)有 4KB 可在線重復(fù)編程的閃爍存儲(chǔ)器（ Flash Memory）。所以本控制系統(tǒng)選用它作為我們的控制器。 AT89C51 簡介 AT89C51 是 1 種低功耗、高性能的片內(nèi)含有 4KB 閃爍可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（ Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的 8位 CMOS 單片機(jī)，并且與 MCS51 系列單片機(jī)引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。溫度以 16bit 帶符號位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式讀出， DS18B20 溫度與表示值如表 所示。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時(shí)知道在給定溫度下計(jì)數(shù)器的值和每一度的計(jì)算值。 斜坡式累加器用來補(bǔ)償感溫振蕩器的非線性，以期在測溫時(shí)獲得比較高的分辨力。 同時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位到一個(gè)值，這個(gè)值由斜坡式累加器電路確定，斜坡式累加 器電路用來補(bǔ)償感溫振蕩器的拋物線特性。計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對應(yīng)與 55℃的一個(gè)值。 圖 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 高速暫存 RAM的結(jié)構(gòu)為 9 字節(jié)的存儲(chǔ)器，第 5字節(jié)為配置寄存器，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，該字節(jié)的定義如圖 所示，其中 ，低 5 位一直為1； TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式，在 DS18B20出廠時(shí)，該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動(dòng)； R1和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，即用來設(shè)置分辨率，其定義方法見表 。 引腳排列及說明如圖 與表 所示。 DS18B20 工作原理 一、性能特點(diǎn) DS18B20 溫度傳感器與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn) 9— 12位的 數(shù)字值讀數(shù)方式。 系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī) AT89C5字符液晶顯示器 LM016L和 1k 8的排阻構(gòu)成。 DS 18 B 20 AT 89 C 51 單片機(jī)顯示電路 圖 1. 1 溫度測量儀電路結(jié)構(gòu)框圖 本溫度測量儀設(shè)計(jì)采用美國 DALLAS半導(dǎo)體公司的智能型傳感器 DS18B20作為檢測元件，測溫范圍限制在 55－ 125℃。 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由 3個(gè)模塊組成：主控制器，測溫電路和顯示電路。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能指標(biāo) 測溫范圍為 55125℃，誤差在 +1℃以內(nèi)。 第一章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 溫度測量 系統(tǒng) 功能描述 采用 8051 單片機(jī)和溫度傳感器 DS18B20 設(shè)計(jì)一種數(shù)字溫度計(jì)，測溫范圍為 55到 128℃，由按鍵設(shè)定溫度報(bào)警上下限值 TH 和 TL，采用點(diǎn)陳字符液晶模塊作為數(shù)字溫度計(jì)的顯示部分，分兩行顯示，第一行顯示工作狀態(tài)，正常時(shí)顯示“ DS18B20 OK”，不正 常時(shí)顯示“ DS18B20 ERROR”；第二行顯示實(shí)測溫度值和狀態(tài)符號，“ H”表示實(shí)測溫度值大于溫度報(bào)警值 TH，“ L”表示實(shí)測溫度小于溫度報(bào)警值 TL，“！”表示實(shí)測溫度位于設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)。但是由于傳統(tǒng)的信號調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、易受干擾、不易控制且精度不高。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采 用數(shù)字顯示，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī) AT89S51，測溫傳感器使用 DS18B20，用 4 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù) ,實(shí)現(xiàn)溫度顯示 ,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 基于 單片機(jī) 數(shù)字溫度計(jì) 的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 學(xué) 號： 107010232 學(xué) 生 姓 名： 所在系 （部）： 機(jī)電工程系 專 業(yè) 及班級： 機(jī)電 1002 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期： 基于單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì) 摘要 ： 本文綜述了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作過程，介紹了設(shè)計(jì)制作一個(gè)完整的數(shù)字溫度計(jì)需要做的準(zhǔn)備與制作過程，通過一段時(shí)間的努力制作，從剛開始透徹理解題目要求及所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的各項(xiàng)性能功能，然后覺得利用單片機(jī)作為控制內(nèi)核，其次主要的就是溫度傳感器 DS18B20，及其他重要部分電路的配合下設(shè)計(jì)出一套完整的硬件系統(tǒng)，及它的靈魂軟件系統(tǒng)。 得到了一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)，數(shù)字控制，溫度計(jì)， DS18B20， AT89S51 目錄 前言 ...................................................................4 第一章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ....................................................5 溫度測量系統(tǒng)功能描述 ...........................................5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能指標(biāo) ...............................................5 DS18B20 工作原理 ...............................................6 性能特點(diǎn) ..................................................6 外部結(jié)構(gòu) .................................................6 內(nèi)部結(jié)構(gòu) .................................................7 DS18B20 測溫原理 ..........................................9 AT89C51 簡介 .................................................10 顯示部分 ......................................................11 第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ..............................................15 DS18B20 溫度傳感器的連接 ......................................15 單片機(jī)端口連接 ................................................15 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ..................................................17 主程序 ........................................................17 讀出溫度子程序 ................................................18 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 ............................................19 計(jì)算溫度子程序 ................................................20 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 ............................................20 第四章 系統(tǒng)調(diào)試及仿真 ................................................35 系統(tǒng)程序調(diào)試 ..................................................35 系統(tǒng)軟硬件仿真 ................................................35 第五章 總 結(jié) .........................................................39 參考文獻(xiàn) ..............................................................40 前言 在一些溫度測量系統(tǒng)電路中，廣泛采用的是通過熱電偶、熱電阻或 PN 結(jié)測溫電路經(jīng)過相應(yīng)的信號調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換成 A／ D轉(zhuǎn)換器能接收的模擬量，再經(jīng)過采樣／保持電路進(jìn)行 A／ D轉(zhuǎn)換，最終送入單片機(jī)及其相應(yīng)的外圍電路，完成監(jiān)控。本溫度測量儀采用單片機(jī)結(jié)合 DS18B20 智能溫度傳感器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此，本系統(tǒng) 用一種新型的可編程溫度傳感器（ DS18B20），不需復(fù)雜的信號調(diào)理電路和 A／ D轉(zhuǎn)換電路能直接與單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集和處理，實(shí)現(xiàn)方便、精度高，可根據(jù)不同需要用于各種場合。當(dāng)實(shí)測溫度超過設(shè)定溫度限制范圍時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號。 DS18B20 最高分辨率可達(dá)℃，所以系統(tǒng)誤差指標(biāo)可以限制在 +1℃以內(nèi)。 溫度測量儀總體電路結(jié) 構(gòu)框圖如圖 所示。 DS18B20 可以直接讀出被測量溫度值，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)。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對 LCD命令和顯示數(shù)據(jù)的讀寫控制功能。 DS18B20的性能特點(diǎn)如下： ； DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； ，電壓范圍為 — ； ； 9— 12 位數(shù)字量讀出； ； 志超過程序限定溫度的器件； ，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，只是不能正常工作； 二、外部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8腳 SOIC 封裝。 圖 DS18B20引腳排列 表 詳細(xì)引腳說明 三、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 表 DS18B20 分辨