單片機(jī)課程設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)at89s52的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是是一個(gè)基于單片機(jī)AT89S52的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，用來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度，測(cè)量范圍為-50℃—110℃度。整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為4部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制、溫度傳感器、數(shù)碼顯示以及鍵盤控制電路。此設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于編程，程序要實(shí)現(xiàn)溫度的采集、轉(zhuǎn)換、顯示和上下限溫度報(bào)警，其外圍電路所用器件較少，相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易。由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱

2、敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。整個(gè)設(shè)計(jì)是以AT89S52為核

3、心，通過(guò)數(shù)字溫度傳感器DS18B20來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的采集和A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)因其輸出為數(shù)字形式，且為串行輸出，這就方便了單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，但同時(shí)也對(duì)編程提出了更高的要求。單片機(jī)把采集到的溫度進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換后，使之能夠方便地在數(shù)碼管</p><p>　　1. 概述- 3 -</p><p>　　1.1. 設(shè)計(jì)要求- 3 -</p><p>　　1.2. 設(shè)計(jì)目的

4、- 3 -</p><p>　　2. 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　2.1. 主控制器- 4 -</p><p>　　2.2. 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　3. 軟件設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　4. Proteus軟件仿真- 6 -</p>

5、<p>　　5. 課程設(shè)計(jì)體會(huì)- 7 -</p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　基本范圍0℃-99.9℃</p><p>　　精度誤差小于0.5℃</p><p><b>　　LED

6、數(shù)碼直讀顯示</b></p><p>　　可以設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能</p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無(wú)疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來(lái)的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來(lái)越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的

7、更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。 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(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，可廣泛用于食品庫(kù)、冷庫(kù)、糧庫(kù)、溫室大棚等需要控制溫度的地方。目前,該產(chǎn)品已在溫控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用</p><p>　　系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì)</p><p>

8、;<b>　　主控制器</b></p><p>　　單片機(jī)AT89S52具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用。</p><p>　　AT89S52單片機(jī)芯片具有以下特性：</p><p>　　1）指令集合芯片引腳與Intel公司的8052兼容；</p><

9、p>　　2）4KB片內(nèi)在系統(tǒng)可編程FLASH程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　3）時(shí)鐘頻率為0~33MHZ；</p><p>　　4）128字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM）；</p><p>　　5）6個(gè)中斷源，2級(jí)優(yōu)先級(jí)；</p><p>　　6）2個(gè)16位定時(shí)/記數(shù)器；</p><p>　　7）全雙工串行通信

10、接口；</p><p><b>　　8）監(jiān)視定時(shí)器；</b></p><p><b>　　9）兩個(gè)數(shù)據(jù)指針；</b></p><p>　　系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報(bào)警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等。</p>&

11、lt;p><b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主程序流程圖</b></p><p><b>　　讀溫度流程圖</b></p><p>　　Proteus軟件仿真</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p&

12、gt;<p>　　在技能的提高過(guò)程中少不了動(dòng)手操作，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中使我們對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有了更深一步的了解，特別是在硬件設(shè)計(jì)和軟件編程方面有了很大提高。在這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，使我更加了解單片機(jī)在我們學(xué)習(xí)生活中的重要性，課程設(shè)計(jì)中遇到的困難，經(jīng)過(guò)上網(wǎng)查資料、在圖書館翻閱專業(yè)課本、和同學(xué)討論一一解決。</

13、p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，加深了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，而且學(xué)到了很多在書本上未涉及的知識(shí)，提高了自己的動(dòng)手能力。軟件編程過(guò)程中，由于采用匯編語(yǔ)言編程，所以參考了別人的設(shè)計(jì)思路，學(xué)習(xí)明白之后，對(duì)程序作了修改。在編譯仿真時(shí)對(duì)軟件Keiv 和Proteus有了更多的認(rèn)識(shí)。在焊接的過(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題，因?yàn)槊總€(gè)引腳都是不樣一的，只有讓各個(gè)引腳互相對(duì)應(yīng)，才能得出正確的結(jié)果。并且用的是銅線，所以在

14、焊接時(shí)很麻煩稍不注意就會(huì)連線，在焊接時(shí)明顯感覺(jué)到自己的動(dòng)手能力比較差，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)有了明顯的提高。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為以后的能更好的融入工作當(dāng)中去打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　

15、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 余發(fā)山，王福忠，等.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社</p><p><b>　　附1：源程序代碼</b></p><p>　　/******************************************************************</p>

16、;<p>　　程序名稱：DS18B20溫度測(cè)量、報(bào)警系統(tǒng)</p><p>　　簡(jiǎn)要說(shuō)明：DS18B20溫度計(jì)，溫度測(cè)量范圍0~99.9攝氏度</p><p>　　可設(shè)置上限報(bào)警溫度、下限報(bào)警溫度</p><p>　　即高于上限值或者低于下限值時(shí)蜂鳴器報(bào)警</p><p>　　默認(rèn)上限報(bào)警溫度為38℃、默認(rèn)下限報(bào)警溫度為5℃<

17、;/p><p>　　報(bào)警值可設(shè)置范圍：最低上限報(bào)警值等于當(dāng)前下限報(bào)警值</p><p>　　最高下限報(bào)警值等于當(dāng)前上限報(bào)警值</p><p>　　將下限報(bào)警值調(diào)為0時(shí)為關(guān)閉下限報(bào)警功能 </p><p>　　******************************************************************/

18、</p><p>　　#include <AT89X52.h></p><p>　　#include "DS18B20.h" </p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char //宏定義</p>

19、;<p>　　#define SET P3_1 //定義調(diào)整鍵</p><p>　　#define DEC P3_2 //定義減少鍵</p><p>　　#define ADD P3_3 //定義增加鍵</p><p>　　#define BEEP P3_7 //定義蜂鳴器</p><p>　　bi

20、t shanshuo_st; //閃爍間隔標(biāo)志</p><p>　　bit beep_st; //蜂鳴器間隔標(biāo)志</p><p>　　sbit DIAN = P0^7; //小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　uchar x=0; //計(jì)數(shù)器</p><p>　　signed char m; //溫度值全

21、局變量</p><p>　　uchar n; //溫度值全局變量</p><p>　　uchar set_st=0; //狀態(tài)標(biāo)志</p><p>　　signed char shangxian=38; //上限報(bào)警溫度，默認(rèn)值為38</p><p>　　signed char xiaxian=5; //下限報(bào)警溫度，

22、默認(rèn)值為38</p><p>　　uchar code LEDData[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};</p><p>　　unsigned int ReadTemperature(void);</p><p>　　/*****延時(shí)子程序*****/</p>&l

23、t;p>　　void Delay(uint num)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while( --num );</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****初始化定時(shí)器0*****/</p><p>　　vo

24、id InitTimer(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TMOD=0x1;</b></p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p><p>　　TL0=0xb0; //50ms（晶振12M）</p&

25、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　/*****定時(shí)器0中斷服務(wù)程序*****/</p><p>　　void timer0(void) interrupt 1 using 0</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　TH0=

26、0x3c;</b></p><p><b>　　TL0=0xb0;</b></p><p><b>　　x++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****外部中斷0服務(wù)程序*****/</p><p>

27、　　void int0(void) interrupt 0using 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX0=0; //關(guān)外部中斷0</p><p>　　if(DEC==0&&set_st==1)</p><p><b>　　{</b>&l

28、t;/p><p>　　shangxian--;</p><p>　　if(shangxian<xiaxian)shangxian=xiaxian;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(DEC==0&&set_st==2)</p><p>&

29、lt;b>　　{</b></p><p>　　xiaxian--;</p><p>　　if(xiaxian<0)xiaxian=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****外部

30、中斷1服務(wù)程序*****/</p><p>　　void int1(void) interrupt 2 using 2</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX1=0; //關(guān)外部中斷1</p><p>　　if(ADD==0&&set_st==1)</p>

31、<p><b>　　{</b></p><p>　　shangxian++;</p><p>　　if(shangxian>99)shangxian=99;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(ADD==0&&set_st==

32、2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　xiaxian++;</p><p>　　if(xiaxian>shangxian)xiaxian=shangxian;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　

33、}</b></p><p>　　/*****讀取溫度*****/</p><p>　　void check_wendu(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uint a,b,c;</p><p>　　c=ReadTemperature()-5; /

34、/獲取溫度值并減去DS18B20的溫漂誤差</p><p>　　a=c/100; //計(jì)算得到十位數(shù)字</p><p>　　b=c/10-a*10; //計(jì)算得到個(gè)位數(shù)字</p><p>　　m=c/10; //計(jì)算得到整數(shù)位</p><p>　　n=c-a*100-b*10; //計(jì)算得到小數(shù)位</p&g

35、t;<p>　　if(m<0){m=0;n=0;} //設(shè)置溫度顯示上限</p><p>　　if(m>99){m=99;n=9;} //設(shè)置溫度顯示上限 </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****顯示開(kāi)機(jī)初始化等待畫面*****/</p><p>

36、　　Disp_init() </p><p><b>　　{</b></p><p>　　P0 = 0x40; //顯示-</p><p>　　P2 = 0xf7;</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xfb;</p><

37、p>　　Delay(200); </p><p>　　P2 = 0xfd;</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xfe;</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xff; //關(guān)閉顯示</p><p

38、><b>　　}</b></p><p>　　/*****顯示溫度子程序*****/</p><p>　　Disp_Temperature() //顯示溫度</p><p>　　{ P2 = 0xf7;</p><p>　　P0 =0x39; //顯示C</p><p>

39、　　Delay(300);</p><p>　　P2 = 0xfb;</p><p>　　P0 =LEDData[n]; //顯示個(gè)位</p><p>　　Delay(300);</p><p>　　P2 = 0xfd;</p><p>　　P0 =LEDData[m%10]; //顯示十位</p&g

40、t;<p>　　DIAN = 1; //顯示小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　Delay(300);</p><p>　　P2 = 0xfe;</p><p>　　P0 =LEDData[m/10]; //顯示百位</p><p>　　Delay(300);</p><p>　　P2 =

41、0xff; //關(guān)閉顯示</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****顯示報(bào)警溫度子程序*****/</p><p>　　Disp_alarm(uchar baojing)</p><p>　　{P2 = 0xf7;</p><p>　　P0 =0x39

42、; //顯示C</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xfb;</p><p>　　P0 =LEDData[baojing%10]; //顯示十位</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xfd;</p><p>

43、;　　P0 =LEDData[baojing/10]; //顯示百位</p><p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xfe;</p><p>　　if(set_st==1)P0 =0x76;</p><p>　　else if(set_st==2)P0 =0x38; //上限H、下限L標(biāo)示</p>

44、<p>　　Delay(200);</p><p>　　P2 = 0xff; //關(guān)閉顯示</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****報(bào)警子程序*****/</p><p>　　void Alarm()</p><p>　　{ uns

45、igned int i;</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(i=0;i<200;i++)//喇叭發(fā)聲的時(shí)間循環(huán)，改變大小可以改變發(fā)聲時(shí)間長(zhǎng)短</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Delay(80);//參數(shù)決定發(fā)聲的頻率，估算值&l

46、t;/p><p>　　BEEP=!BEEP;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　BEEP=1; //喇叭停止工作，間歇的時(shí)間，可更改</p><p>　　Delay(20000);</p><p><b>　　}</b></p>

47、<p><b>　　}</b></p><p>　　/*****主函數(shù)*****/</p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint z;</b></p><p&g

48、t;　　InitTimer(); //初始化定時(shí)器</p><p>　　EA=1; //全局中斷開(kāi)關(guān)</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p>　　ET0=1; //開(kāi)啟定時(shí)器0</p><p>　　IT0=1; </p><p>&

49、lt;b>　　IT1=1;</b></p><p>　　check_wendu();</p><p>　　check_wendu();</p><p>　　for(z=0;z<300;z++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Disp_init(

50、); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(SET==0)</p><p><b>　　{</b&g

51、t;</p><p>　　Delay(2000);</p><p>　　do{}while(SET==0);</p><p>　　set_st++;x=0;shanshuo_st=1;</p><p>　　if(set_st>2)set_st=0;</p><p><b>　　}</b>&l

52、t;/p><p>　　if(set_st==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　EX0=0; //關(guān)閉外部中斷0</p><p>　　EX1=0; //關(guān)閉外部中斷1</p><p>　　check_wendu();</p><p>　

53、　Disp_Temperature();</p><p>　　if(m>=shangxian)</p><p><b>　　P1_0=1;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　P1_0=0;</b></p>&

54、lt;p>　　if(m<xiaxian)</p><p><b>　　P1_1=1;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　P1_1=0;</b></p><p>　　if((m>=shangxian)||(m&l

55、t;xiaxian))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Alarm(); //報(bào)警檢測(cè)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(set_st==1

56、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器</p><p>　　EX0=1; //開(kāi)啟外部中斷0</p><p>　　EX1=1; //開(kāi)啟外部中斷1</p><p>　　if(x>=10){shanshuo_st=~sh

57、anshuo_st;x=0;}</p><p>　　if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(set_st==2)</p><p><b>　　{</b></p><

58、;p>　　BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器</p><p>　　EX0=1; //開(kāi)啟外部中斷0</p><p>　　EX1=1; //開(kāi)啟外部中斷1</p><p>　　if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}</p><p>　　if(shanshuo_st) {Disp

59、_alarm(xiaxian);}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*****END*****/</p><p><b>　　附2：系