數(shù)字溫度計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 ：數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè) ：應(yīng)用電子技術(shù)</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 …………………………………………………………

2、………………………………3</p><p>　　第一章.數(shù)字溫計(jì)總體設(shè)案</p><p>　　1.數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案論述…………………………………………………………………4</p><p>　　1.1方案一……………………………………………………………………………………4</p><p>　　1.2方案二…………………………………………………

3、…………………………………4</p><p>　　1.3方案三……………………………………………………………………………………4</p><p>　　第二章 數(shù)字溫度計(jì)總體詳細(xì)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 主控器……………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.1.AT89S51特點(diǎn)及特性 …

4、………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.2.管腳功能說(shuō)明…………………………………………………………………………5</p><p>　　2.2 溫度采集部分設(shè)計(jì)………………………………………………………………………5</p><p>　　2.2.1溫度傳感器DS18B20 …………………………………………………………………5&

5、lt;/p><p>　　2.2.2 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 …………………………………………8</p><p>　　2.2.3 DS18B20的控制方法 …………………………………………………………………9</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1電路原理……………………………………………………

6、……………………………11</p><p>　　3.2電路原材料清單…………………………………………………………………………12</p><p>　　3.3使用工具及儀表清單……………………………………………………………………12</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1流程圖…………………………………………………

7、…………………………………13</p><p>　　4.2讀出溫度子程序…………………………………………………………………………13</p><p>　　4.3溫度轉(zhuǎn)換命令子程序……………………………………………………………………14</p><p>　　4.4計(jì)算溫度子程序…………………………………………………………………………14</p><

8、p>　　4.5數(shù)字溫度計(jì)程序清單……………………………………………………………………14</p><p>　　總結(jié) …………………………………………………………………………………………19</p><p>　　致謝 …………………………………………………………………………………………20</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………

9、……………………………21</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文綜述了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作過(guò)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(guò)程，通過(guò)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

10、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)，本溫度計(jì)屬于多功能溫度計(jì)，可以設(shè)置上下報(bào)警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，可以報(bào)警。</p><p>　　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，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89S51，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用4位共陽(yáng)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)

11、到以上要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，數(shù)字控制，溫度計(jì)， DS18B20，AT89S51</p><p>　　第1章.數(shù)字溫度計(jì)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　1.數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案論證</p><p>　　1.1方案一：熱敏電阻</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其

12、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。如下圖：</p><p><b>　　熱敏電阻</b></p><p>　　1.2 方案二：溫度傳感器DS18B20 </p><p>　　(1).進(jìn)而考慮到

13、用溫度傳感器，在設(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。</p><p>　　從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。</p><p>　　(2).方案二的總體設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　溫度

14、計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器采用DS18B20，用4位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。</p><p>　　圖1　總體設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　1.3 方案三：控制內(nèi)核不用單片機(jī)，用DSP</p><p>　　選定了溫度傳感器之后，再來(lái)考慮它的控制內(nèi)核，因?yàn)閿?shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，單片機(jī)完全可以處理的

15、了，DSP是比較高端的控制內(nèi)核應(yīng)用成本相對(duì)較高，所以選用單片機(jī)是即經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的選擇。</p><p>　　第2章 數(shù)字溫度計(jì)詳細(xì)設(shè)</p><p>　　2.1 主控制器AT89S51</p><p>　　2.1.1 AT89s51的特點(diǎn)及特性：</p><p>　　40個(gè)引腳，4k bytes flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨

16、機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。       此外，at89s51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下，cpu暫停工作，而ram定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保

17、存ram的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要功能特性：  · 兼容mcs-51指令系統(tǒng) · 4k可反復(fù)擦寫(>1000次）isp flash rom  · 32個(gè)雙向i/o口 · 4.5-5.5v工作電壓 

18、; · 2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 · 時(shí)鐘頻率0-33mhz  · 全雙工uart串行中斷口線 · 128x8bit內(nèi)部ram  · 2個(gè)外部中斷源</p><p>　　2.2溫度采集部分的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1.溫度傳感器DS18B20</p><p>

19、;　　DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 </p><p>　　TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見下圖，其引腳功能描述見表1。</p><p>　?。ǖ滓晥D） DS18B20</p><p&

20、gt;　　表1　DS18B20詳細(xì)引腳功能描述</p><p>　　DS18B20的性能特點(diǎn)如下：</p><p>　　●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；</p><p>　　●多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；</p><p><b>　　●無(wú)須外部器件；</b></p>

21、<p>　　●可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5Ｖ；</p><p><b>　　●零待機(jī)功耗；</b></p><p>　　●溫度以９或１２位數(shù)字；</p><p>　　●用戶可定義報(bào)警設(shè)置；</p><p>　　●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；</p>

22、<p>　　●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； </p><p>　　DS18B20采用３腳PR－35封裝或８腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　64位ROM的結(jié)構(gòu)開始８位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后８位是

23、前面56位的CRC檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過(guò)軟件寫入戶報(bào)警上下限。</p><p>　　DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存ＲＡＭ和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖3所示。頭２個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第５個(gè)字節(jié)，為配

24、置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖3所示。低５位一直為１，ＴＭ是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為０，用戶要去改動(dòng)，R1和Ｒ0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。</p><p>　　圖3 　DS18B20字節(jié)定義</p><p>　

25、　由表1可見，DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)</p><p>　　據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。</p><p>　　高速暫存ＲＡＭ的第６、７、８字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯１。第９字節(jié)讀出前面所有８字節(jié)的CRC碼，可用來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。</p><p>　　當(dāng)DS18B20接收

26、到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第１、２字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625℃／LSB形式表示。</p><p>　　當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝０時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝１時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。表2是一部分溫

27、度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。</p><p>　　表1 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表</p><p>　　DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與RAM中的TH、TＬ字節(jié)內(nèi)容作比較。若Ｔ＞TH或T＜TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。因此，可用多只DS18B20同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行報(bào)警搜索。</p><p>　　在64位ROM

28、的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（CRC）。主機(jī)ROM的前56位來(lái)計(jì)算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比較，以判斷主機(jī)收到的ROM數(shù)據(jù)是否正確。</p><p>　　DS18B20的測(cè)溫原理是這這樣的,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器１；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器２的脈沖輸入。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，

29、當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器１、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器１和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。</p><p>　　減法計(jì)數(shù)器１對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置值減到０時(shí)，溫度寄存器的值將加１，減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置

30、將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器１重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到０時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。</p><p>　　表2　一部分溫度對(duì)應(yīng)值表</p><p>　　另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有

31、嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖4 DS18B20與單片機(jī)的接口電路</p><p>　　2.2.2 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路</p><p>　　DS18B20可以采用兩種方式供電，

32、一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20的1腳接地，2腳作為信號(hào)線，3腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖4 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。</p><p>　　當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為10us。采用寄生電源供電方式時(shí)VDD端接地。由于單線制只有

33、一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都

34、是低位在先。</p><p>　　2.2.3 DS18B20控制方法</p><p>　　DS18B20有六條控制命令，指令約定代碼操作說(shuō)明 </p><p>　　CCH：跳過(guò)掃描溫度傳感芯片序列號(hào)</p><p>　　44H： 啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 </p><p>　　BEH ：讀度溫度值</p&g

35、t;<p>　　DS18B20的復(fù)位時(shí)序 ：</p><p>　　（1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。</p><p>　　（2） 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)）</p><p>　?。?） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。</p><p>　?。?） 延時(shí)750微秒（該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480到960微秒）。<

36、;/p><p>　?。?） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。</p><p>　　（6） 延時(shí)等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）。</p><p>　?。?） 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)

37、的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時(shí)間算起）最少要480微秒。</p><p>　?。?） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。</p><p>　　DS18B20的讀時(shí)序：</p><p>　　對(duì)于DS18B20的讀時(shí)序分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。</p><p>　　對(duì)于DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15秒之

38、內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20在完成一個(gè)讀時(shí)序過(guò)程，至少需要60us才能完成。</p><p>　　（1）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。</p><p><b>　?。?）延時(shí)2微秒。</b></p><p>　　（3）將數(shù)據(jù)線拉低“0”。</p><p>　　（4）延時(shí)15微秒。<

39、/p><p>　?。?）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。</p><p>　　（6）延時(shí)15微秒。</p><p>　?。?）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。</p><p>　?。?）延時(shí)30微秒。</p><p>　　DS18B20的寫時(shí)序：</p><p>　　對(duì)于DS18B20的寫時(shí)序仍然

40、分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。</p><p>　　對(duì)于DS18B20寫0時(shí)序和寫1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。</p><p>　?。?） 數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。</p><p>　

41、?。?） 延時(shí)確定的時(shí)間為15微秒。</p><p>　?。?） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。</p><p>　?。?） 延時(shí)時(shí)間為45微秒。</p><p>　　（5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。</p><p>　?。?） 重復(fù)上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。</p><p>　

42、?。?） 最后將數(shù)據(jù)線拉高。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 電路原理</b></p><p>　　一、jp1與c3、與c4三個(gè)元器件組成數(shù)字溫度計(jì)的電源部分，jp1的兩個(gè)插孔連接電源的零線與火線，c3與c4起到濾波作用，vcc端連接在單片機(jī)40腳上，可以說(shuō)這一部分是數(shù)字溫度計(jì)的血脈。<

43、/p><p>　　二、Y1與c1、c2給單片機(jī)提供晶振信號(hào)，這一部分可以說(shuō)是單片機(jī)的心臟。</p><p>　　三、最重要的一部分是DS18B20，它此它的連接方式是外接電源方式。</p><p>　　四、p0口是數(shù)據(jù)口，連接數(shù)碼管。</p><p>　　五、四支三極管為數(shù)碼管提供驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　六、復(fù)位電路，

44、s3為復(fù)位開關(guān)。</p><p>　　七、蜂鳴器電路，三極管起到開關(guān)的作用。</p><p>　　八、顯示電路，p0口是數(shù)據(jù)口連接數(shù)碼管的段碼，數(shù)碼管采用共陽(yáng)連接，p2口是控制線。</p><p>　　3.2電路原材料清單</p><p>　　3.3使用工具及儀表清單</p><p>　　第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</

45、p><p>　　系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。</p><p><b>　　4.1流程圖</b></p><p>　　圖7 主程序流程圖 圖8讀溫度流程圖</p><p>　　4.2讀出溫度子程序</p><

46、;p>　　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(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖8示</p><p>　　圖9 溫度轉(zhuǎn)換流程圖</p><p>　　4.3溫度轉(zhuǎn)換命令子程序</p><p>　　溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程

47、序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖9所示</p><p>　　4.4 計(jì)算溫度子程序</p><p>　　計(jì)算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖10所示。</p><p>　　圖10　計(jì)算溫度流程圖 　　 圖11　顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖</p><

48、;p>　　4.5 數(shù)字溫度計(jì)程序清單</p><p><b>　　//初始化子程序</b></p><p>　　#indclue<reg51.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int &l

49、t;/p><p>　　sbitP1.3=P1^1</p><p>　　uchar disbuf[4];</p><p>　　ucharcode tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xbo,0x99,0x92,0x82,oxf8,0x80,0x90,0xff,0xbf};</p><p>　　uchar code xtab={0x7f,0

50、xbf,0xdf,0xef}; //子碼表</p><p>　　char tempmax=6C; //110度的十六進(jìn)制為6C</p><p>　　char tempmin=1C; //30的十六進(jìn)制為1C</p><p>　　//延時(shí)子程序、延時(shí)1ms<

51、/p><p>　　void mdelay(uint m) </p><p>　　{uchar i;</p><p>　　for(;m>0;m--)</p><p>　　for(i=124;i>0;i--);</p><p><b>　　}</b>&l

52、t;/p><p>　　// 延時(shí)子程序15微秒</p><p>　　void delay(uchar k) </p><p>　　{do{_nop_();</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_(

53、);</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p&g

54、t;<p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b&g

55、t;　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　}while(k--);</p>&

56、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　//單總線的復(fù)位，器件不存在輸出1器件正常輸出0</p><p>　　bit reset( ) </p><p><b>　　{bit F;</b></p><p><b>　　P1.3=1;</b>&

57、lt;/p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　P1.3=0;</b></p><p>　　delay(64);</p><p><b>　　P1.3=1;

58、</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　delay(16); // 等待結(jié)束脈沖</p><p>　　if(p1.3==1)</p><p>　　{delay(15);</p><p><b&

59、gt;　　P1.3=1;</b></p><p><b>　　F=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{delay(15);</p><p><b&g

60、t;　　F=0:</b></p><p>　　}return(F); // 應(yīng)答信號(hào)返回</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//從單總線送出1B、輸入要寫入的字節(jié)</p><p>　　void write( uchar x)

61、</p><p><b>　　{bir R;</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=8;i>0;i--) //寫字節(jié)、1位一各時(shí)序</p><p>　　{R=x&0x01;</p><p>&l

62、t;b>　　if(R)</b></p><p>　　{P1.3=0; //降低P1.3平開始轉(zhuǎn)換脈沖</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　P1.3=1;&l

63、t;/b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{P1.3=1; </p><p><b>　　_nop_()

64、;</b></p><p><b>　　P1.3=0;</b></p><p><b>　　delay(8);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　x>>1;</b></p>&

65、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//從單總線讀1B子程序</p><p>　　read ( ) </p><p>　　{uchar t,i,v;</p><p&

66、gt;　　for(i=8;i>0;i--)</p><p>　　{p1.3=1; </p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　P1.3=0; // 降低P1.3電平開始脈沖</p><p><b>　　delay(1);</b&

67、gt;</p><p>　　P1.3=1; //拉高P1.3脈沖</p><p>　　delay(3); // 等待復(fù)位脈沖</p><p><b>　　t=P1.3;</b></p><p><b>　　P1.3=1;</b></p&

68、gt;<p><b>　　if(t==1)</b></p><p><b>　　{v|=0x80;</b></p><p><b>　　v=v>>1;</b></p><p>　　}else{v>>1;}</p><p>　　}return

69、(v);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//從DS18B20讀取十六進(jìn)制溫度值返回未處理的16進(jìn)制溫度值</p><p>　　uint readtemp( ) </p><p>　　{float t;</p><p>　　bit flag; <

70、/p><p>　　uchar c[2];</p><p>　　flag=reset( );</p><p>　　while(flag);</p><p>　　write(0xcc); //跳過(guò)ROM</p><p>　　wrirte(0x44); //開始轉(zhuǎn)換</p>&

71、lt;p>　　c[0]=read( );</p><p>　　c[1]=read( );</p><p>　　t=c[0]+c[1]*256;</p><p>　　return(t);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Init 0( ) interrupt 0{

72、uchar i=5;</p><p>　　if(P3^2==0 )</p><p>　　{tempmax++;</p><p>　　disbuf[3]=0x0a;</p><p>　　disbuf[2]=tempmax/100;</p><p>　　disbuf[1]=tempmax%100/10;</p&

73、gt;<p>　　disbuf[0]=tempmax%10;</p><p>　　for(i;i>0;i--)</p><p>　　{tempdsp( );</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

74、<b>　　}</b></p><p>　　Init 1( ) interrupt 1{uchar j=5;</p><p>　　if(P3^3==0 )</p><p>　　{tempmin++;</p><p>　　disbuf[3]=0x0a;</p><p>　　disbuf[2]

75、=tempmin/100;</p><p>　　disbuf[1]=tempmin%100/10;</p><p>　　disbuf[0]=tempmin%10;</p><p>　　for(j;j>0;j--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　tempdsp(

76、 );</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void waring ( )</p><p>　　{uchari, j,k=5;</p>

77、<p>　　while(k--)</p><p><b>　　{P1^1=0;</b></p><p>　　for(j=500;j>0;j--)</p><p>　　for(i=124;i>0;i--);</p><p><b>　　P1^0=1;}</b></p&

78、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　Iint ( )</b></p><p><b>　　{IT0=1;</b></p><p><b>　　IT1=1;</b></p><p><b>　　EA=1

79、;</b></p><p><b>　　EX0=1;</b></p><p><b>　　EX1=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void change( uint t ) //將讀出的16進(jìn)制溫度轉(zhuǎn)換成十

80、進(jìn)制</p><p>　　{int i=0;</p><p><b>　　float m;</b></p><p>　　if(t>0x7d0)</p><p>　　{m=m*0.625;</p><p>　　disbuf[3]=0x0b;</p><p>　　d

81、isbuf[2]=m/100;</p><p>　　disbuf[1]=(m%100/10);</p><p>　　disbuf[0]=m%10/1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{m=m*0.6

82、25;</p><p>　　disbuf[3]=m/1000;</p><p>　　disbuf[2]=m%1000/100;</p><p>　　disbuf[1]=(m%100/10);</p><p>　　disbuf[0]=m%10/1;</p><p><b>　　}</b></p

83、><p><b>　　}</b></p><p>　　//顯示將dispbufij中的整數(shù)譯碼后通過(guò)數(shù)碼管顯示</p><p>　　void teampdsp( ) </p><p>　　{uchar k;</p><p>　　for(k=0;k<4;k++)</p><

84、;p><b>　　{if(k=1)</b></p><p><b>　　{P2^1=0;</b></p><p>　　temp=disbuf[1];</p><p>　　P0=tab[temp]&&0x7f;</p><p><b>　　delay(1);<

85、/b></p><p><b>　　P2^1=1;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{P

86、2=xtab[k];</p><p>　　temp=disbuf[i];</p><p>　　P0=tab[temp];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P2=

87、0xff;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 主函數(shù)</b></p><p>　　main(

88、 ); </p><p>　　{uint value;</p><p><b>　　Init( );</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{value=readtemp( );</p><

89、p>　　if(value>tempmax||value<tempmin)</p><p>　　waring( ); //調(diào)用獲取溫度子程序</p><p>　　change( ); //調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換子程序 </p><p>　　tempdsp( );//調(diào)用顯示子程序</p><p><b>　　

90、}}</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)三年的學(xué)習(xí)，終于完成了我的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，雖然沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但從心底里說(shuō)，還是比較高興的。過(guò)程當(dāng)中用到的單片機(jī)作為控制內(nèi)核，四段數(shù)碼管作為顯示部分，及其他電路，共同組成了我的成果數(shù)字溫度計(jì)。首先設(shè)計(jì)的是它的硬件電路，最重要的部分是89s51控制內(nèi)核，所有的數(shù)據(jù)處理都是

91、采用的單片機(jī)，其次是DS18B20溫度采集電路，其他還有晶振電路，復(fù)位電路，報(bào)警點(diǎn)及上下限溫度調(diào)整電路。其次我們?cè)O(shè)計(jì)了它的靈魂軟件電路，通過(guò)用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的控制。</p><p>　　從這次的課程設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，不僅使我真正的學(xué)會(huì)了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，而且我相信通過(guò)這次的學(xué)習(xí)我能夠達(dá)到舉一反三的效果，同時(shí)這次的不足之處是在有些細(xì)節(jié)

92、方面剛開始做的很不詳細(xì)，我想原因在于自己平時(shí)對(duì)自己的學(xué)習(xí)要求的不夠嚴(yán)格，才造成遇到一些問(wèn)題顯得驚慌失措，在日后我會(huì)克服這些缺點(diǎn)的。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)。以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完

93、成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。</p><p>　　在這里要感謝xx老師，他循導(dǎo)善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪；他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，一絲不茍的作風(fēng)一直是我們工作.學(xué)習(xí)中的榜樣；并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。然后要感謝大學(xué)3年來(lái)的所有老師，為我們打下了電子專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝07電氣所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛心銈兊闹С趾凸膭?lì)。我才能在溫暖的環(huán)境中茁壯成長(zhǎng)并順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p&

94、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]　李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版）.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[2]　李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)［Ｍ］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994</p><p>　　[3]　閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989</