【正文】 低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減法計數(shù)，如此循環(huán)，直到減法計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存其中的數(shù)值就是所測溫度值。 AT89C2051 是一個帶有 2K 字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲器（ EEPROM）的低電壓，高性能 8位 CMOS 微處理器。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和閃速存儲器， ATMEL 的 AT89C2051 是一強勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。空閑方停止 CPU 工作但允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串行工作口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 單片機 AT89C2051 具有低電壓供電和小體積等特點，兩個端口剛好滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用，系統(tǒng)可以用兩節(jié)電池供電。 89 系列單片機的復位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內的施密特觸 發(fā)器中的。單片機系統(tǒng)的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位。如圖 所示。為保證微分脈沖寬度足夠大， RC 時間常數(shù)應大于兩個機器周期。單片機內部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需附加電路。由于外部時鐘方式用于多片單片機組成的系統(tǒng)中，所以此處選用內部時鐘方式。最常用的是在 XTAL1 和 XTAL2 之間接晶體振蕩器與 電路構成穩(wěn)定的自激振蕩器，如圖 25 電路所示為單片機最常用的時鐘振蕩電路的接法，其中晶振可選用振蕩頻率為 6MHz 的石英晶體，電容器一般選擇30PF 左右。 圖 LED 顯示器 LED 顯示器工作在靜態(tài)顯示時，其公共陽極（或陰極）接 VCC（或 GND），一直處于顯示有效狀態(tài)，所以每一位的顯示內容必須由鎖存器加以鎖存，顯示各位相互獨立。若顯示位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式很難適應 。 軟件設計 系統(tǒng)程序設計 系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序。其程序流程圖如圖 所示 2） 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時需進行CRC 校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 8 3） 溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令。在本程序設計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉換完成。 5） 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為 0 時，將符號顯示位移入下一位。 初始化 調用顯示子程序 1s 到？ 初次上電 讀出溫度值 溫度計算處理 顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉換開始命令 發(fā) DS18B20 復位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 9 字節(jié)完？ CRC 校驗正確？ 移入溫度暫存器 結束 9 N Y 圖 計算溫度子程序流程圖 N Y N Y 圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖 開始 溫度 0? 溫度值取補碼 置“ ”標志 計算小數(shù)位溫度 BCD 值 計算整數(shù)位溫度 BCD 值 結束 置“ +”標志 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十位數(shù) 0？ 百位數(shù) 0？ 結束 十位數(shù)顯示符號 百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù) （不顯示符號） 10 源程序 （見附錄 B） 3 系統(tǒng)仿真 仿真軟件簡介 本 設 計 采 用 Proteus 軟 件 進 行 仿 真 。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的軟件。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430等， 20xx 年又增加了 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 PROTEUS 不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。它具有設計靈活，結果、過程的統(tǒng)一的特點。相信在單片機開發(fā)應用中 PROTEUS 也能茯得愈來愈廣泛的應用。因此， Proteus 有較高的推廣利用價值。首先從 PROTEUS 庫中選取元器件和工具AT89C2051：單片機： :LED 數(shù)碼管； 74HC245：三同相三態(tài)緩沖 11 器 。 2） 執(zhí)行菜單 Source→ Add/Remove Source File,新建源程序文件 。 4） 執(zhí)行菜單 Source→ Build ALL，編輯源程序，生成目標代碼文件 。 仿真結果 通過 Proteus 軟件進行數(shù)字溫度計的仿真， 檢測 11 月 2 日 上 午 9 時 的溫度為 17 度， 如圖 所示 。 圖 數(shù)字溫度計仿真截圖 12 結論 我的設計完成了所有設計要求，系統(tǒng)能夠完成數(shù)字顯示溫度計功能。更重要的是讓我明白程序的優(yōu)化是多么重要。 畢業(yè)設計是對大學所學知識的一次運用和檢閱，同時對自學能力提出很高的要求。為了讓自己的設計更加完善，查閱這方面的實際資料是十分必要的，也是必不可少的。我深刻認識到學習不應該有偏科現(xiàn)象，各方面的知識都應該要接觸，認真學習每門課程。 在以后的工作學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理 論知識用到實際當中。借此機會，我要對三年來幫助過我的人表示深深的感謝。同時。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝！ 參考文獻 1 曾令琴 .電路分析基礎（第 2 版） .北京 :人民郵電出版社， 20xx 2 沙占友 .智能化傳感器原理與應用 .北京 :電子工業(yè)出版社， 20xx 3 孫育才 .單片微型計算機及其應用 .東南大學出版社 ,20xx 4 潘新民 .王燕芳 .微型計算機控制技術 .電子工業(yè)出版社 ,20xx 5 張鑫 .單片機原理及應用 .電子工業(yè)出版社， 20xx， 11 14 附錄 A 主要元器件清單 表 1 主要元器件清單 元件類型 型號 備注 電阻 300 3 個 470 2 個 1K 2 個 5 個 排阻 1 個 電容 30p 2 個 10p 1 個 22u 2 個 100u 2 個 三極管 PN4249 4 個 顯示器 4 位 共陽 數(shù)碼管 1 個 溫度傳感器 DS18B20 1 個 總線驅動器 74HC245 1 個 單片機 AT89C2051 1 個 15 附錄 B 源程序 源程序： TIMEL EQU 0E0H TIMEH EQU 0B1H TEMPHEAD EQU 36H BITST DATA 20H TIME1SOK BIT TEMPONEOK BIT TEMPL DATA 26H TEMPH DATA 27H TEMPHC DATA 28H TEMPLC DATA 29H TEMPDIN BIT ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP T0IT ORG 100H START:MOV SP,60H CLSMEM:MOV R0,20H MOV R1,60H CLSMEM1:MOV R0,00H INC R0 DJNZ R1,CLSMEM1 MOV TMOD,00100001B MOV TH0,TIMEL MOV TL0,TIMEH SJMP INIT ERROR:NOP LJMP START 16 NOP INIT:NOP SETB ET0 SETB TR0 SETB EA MOV PSW,00H CLR TEMPONEOK LJMP MAIN T0IT:PUSH PSW MOV PSW,10H MOV TH0,TIMEH MOV TL0,TIMEL INC R7 CJNE R7,32H,T0IT1 MOV R7,00H SETB TIME1SOK T0IT1:POP PSW RETI MAIN:LCALL DISP1 JNB TIME1SOK,MAIN CLR TIME1SOK JNB TEMPONEOK,MAIN2 LCALL READTEMP1 LCALL CONVTEMP