數(shù)字式溫度計(jì)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)名稱： 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目： 數(shù)字式溫度計(jì)的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 院 名 稱： 電氣信息學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí)：

2、 15電力（3）班 </p><p>　　學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué) 生 姓 名： </p><p>　　學(xué) 生 成 績(jī)： </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師：

3、 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)時(shí)間： 2017.10.30 至 2017.11.5 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和基本要求</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)（從“單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目”匯總文檔中任選1題，根據(jù)所選課題的具體設(shè)計(jì)要求來(lái)填寫

4、此欄）</p><p>　　1. 用DS18B20設(shè)計(jì)一款能夠顯示當(dāng)前溫度值的溫度計(jì)； </p><p>　　2. 通過(guò)切換按鈕可以切換華氏度和攝氏度顯示；</p><p>　　3. 測(cè)量精度誤差在正負(fù)0.5攝氏度以內(nèi)。</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　　有硬件結(jié)構(gòu)

5、圖、電路圖及文字說(shuō)明；</p><p>　　有程序設(shè)計(jì)的分析、思路說(shuō)明； </p><p>　　有程序流程框圖、程序代碼及注釋說(shuō)明；</p><p>　　完成系統(tǒng)調(diào)試（硬件系統(tǒng)可以借助實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，也可在Proteus軟件中仿真模擬）；</p><p>　　有程序運(yùn)行結(jié)果的截屏圖片。</p><p><b>

6、　　二、進(jìn)度安排</b></p><p>　　第9周，10.30～11.5</p><p>　　1） 10.30 題目分析，文獻(xiàn)查閱</p><p>　　2） 10.31 方案比較，確定設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3） 10.31~11.1 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　4）

7、 11.2~11.4 程序設(shè)計(jì)，程序調(diào)試，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)改進(jìn)</p><p>　　5） 11.5 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫</p><p>　　三、參考資料或參考文獻(xiàn)</p><p>　　1. 林立，張俊亮. 單片機(jī)原理及應(yīng)用——基于Proteus和Keil C [M].北京：電子工業(yè)出版社,2013</p><p>　　2. 張毅剛

8、，彭喜元. 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社,2008</p><p>　　3. 馬忠梅. 單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)(第5版) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2013</p><p>　　4. 孫育才主編，MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用.東南大學(xué)出版社</p><p>　　5. 樓然苗.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京航空航天大學(xué)出

9、版社.2002.</p><p>　　本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)方案2</p>

10、<p>　　表3.1 設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　1. 采集與放大2</p><p><b>　　2. 數(shù)模轉(zhuǎn)換3</b></p><p><b>　　3. 數(shù)碼顯示3</b></p><p>　　第四章 設(shè)計(jì)電路與原理4</p><p>　　1.

11、 溫度傳感器原理4</p><p>　　圖4.1 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)4</p><p>　　圖4.2 64位ROM的結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2. AT89C52的介紹6</p><p>　　圖4.3 AT89C52引腳圖7</p><p><b>　　3. 數(shù)碼管8</b>&l

12、t;/p><p>　　4. 結(jié)構(gòu)原理圖9</p><p><b>　　5. 程序10</b></p><p>　　第五章 電路的組裝與調(diào)試15</p><p>　　第六章 設(shè)計(jì)心得16</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p&g

13、t;　　隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù),單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同種類的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、濕度、溫度、速度、硬度、壓力等的物理量的測(cè)量。 本文主要介紹了一個(gè)基于AT89C52單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)，詳細(xì)描述了利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20開發(fā)測(cè)溫系統(tǒng)的過(guò)程。</p><p

14、>　　當(dāng)今信息化時(shí)代展過(guò)程中，各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理的功能器件已經(jīng)成為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中不可缺少的重要技術(shù)工具。傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化測(cè)量和自動(dòng)控制的主要環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會(huì)賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。可見理解和撐握傳感器的知識(shí)與技術(shù)有著其極重要的意義。 </p><p>　　測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器隨著溫度而引起的物理參數(shù)變化有：膨脹

15、，電阻，電容，電動(dòng)勢(shì)，磁性能，頻率，光學(xué)特性及熱噪聲等等。溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段： 傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 、模擬集成溫度傳感器、 智能集成溫度傳感器。 </p><p>　　對(duì)采集的信息都希望用最直接的方式顯示出來(lái)，但是傳感器所采集的信息是模擬的信號(hào)，并且信號(hào)是非常微小的，需要用放大器進(jìn)行放大。模擬信號(hào)不能直接用數(shù)字儀器直接顯示，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后就可以將模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，在通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行顯示。有些

16、可以直接與單片機(jī)鏈接。數(shù)碼管有共陽(yáng)極與共陰極兩類，本次設(shè)計(jì)采用的是共陰極的七段數(shù)碼管。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</p><p>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一數(shù)字溫度計(jì)，將測(cè)量的溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并顯示出來(lái)，即將收集的模擬的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。</p><p>　　2.設(shè)計(jì)要求：必須選擇一個(gè)溫度傳感器，并且所設(shè)計(jì)的數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量的范圍為0-100℃,采

17、用數(shù)模轉(zhuǎn)換（單片機(jī)除外），LED數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)字顯示。</p><p><b>　　第三章 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　設(shè)計(jì)方案主要包括溫度的采集與信號(hào)的放大，數(shù)模轉(zhuǎn)換，數(shù)碼顯示三部分。 </p><p><b>　　表3.1 設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　采集與放

18、大</b></p><p>　　溫度的改變會(huì)影響一些電阻的阻值，溫度傳感器是通過(guò)物體隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量的。一般采用阻值的變化與溫度的變化有線性關(guān)系的電阻來(lái)采集溫度，最后通過(guò)阻值的變化來(lái)反映出溫度。Pt100鉑熱電阻與溫度之間存在著線性的關(guān)系，通過(guò)阻值的變化可以得到對(duì)應(yīng)的溫度。有些是采用熱電偶的方式，溫度檢測(cè)部分可以使用低溫?zé)崤?，熱電偶由兩個(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩

19、種金屬的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)組成。通過(guò)將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測(cè)量該電壓，便可推斷出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。</p><p><b>　　數(shù)模轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　溫度的改變會(huì)影響一些電阻的阻值，溫度傳感器是通過(guò)物體隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量的。一般采用阻值的變化與溫度的變化有線性關(guān)系的電阻來(lái)采集溫度，最后通過(guò)阻值的變化來(lái)反映出溫度。Pt100鉑熱電阻

20、與溫度之間存在著線性的關(guān)系，通過(guò)阻值的變化可以得到對(duì)應(yīng)的溫度。有些是采用熱電偶的方式，溫度檢測(cè)部分可以使用低溫?zé)崤?，熱電偶由兩個(gè)焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成。熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩種金屬的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)組成。通過(guò)將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測(cè)量該電壓，便可推斷出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。本次課程設(shè)計(jì)主要用LM35,溫度傳感器，它能集溫度的采集與放大于一身的傳感器，而且采用LM35的電路比較簡(jiǎn)單，于其內(nèi)部已將采集的信號(hào)進(jìn)行放大。 <

21、;/p><p><b>　　數(shù)碼顯示</b></p><p>　　數(shù)碼顯示就是將TC7107轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行顯示。一般數(shù)碼管有共陽(yáng)極與共陰極兩類，共陽(yáng)與共陰的只要區(qū)別就是其公共端是接陽(yáng)極還是接陰極，如果接陰極就為共陰極，反之為共陽(yáng)極。數(shù)碼管根據(jù)不同的信號(hào)顯示不同的值，但是一個(gè)數(shù)碼管只能顯示0—9還有負(fù)號(hào)與小數(shù)點(diǎn)。0—9的顯示主要是其a-g管腳的組合顯示。 </p

22、><p>　　第四章 設(shè)計(jì)電路與原理</p><p><b>　　溫度傳感器原理</b></p><p>　　DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1-Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單、體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，線路簡(jiǎn)單，在一根通信線上，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。DS18B20是美國(guó)DALLAS公司新推出的

23、一種可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，與DS1820相似，DS18B20也能夠直接讀取被測(cè)物體的溫度值。但是與DS1820相比，DS18B20的功能更強(qiáng)大些。它體積小，電壓適用范圍寬（3~5V），用戶還可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)9~12位的溫度讀數(shù)，即具有可調(diào)的溫度分辨率，因此它的實(shí)用性和可靠性比同類產(chǎn)品更高。</p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4.1所示，主要由4部分組成：溫度傳感器、64位ROM、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)

24、器TH和TI、配置寄存器。由圖4.1可見，DS18B20只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入輸出口，屬于單總線專用芯片之一。DS18B20工作時(shí)被測(cè)溫度值直接以“單總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。其內(nèi)部采用在線溫度測(cè)量技術(shù)，測(cè)量范圍為55~125°C，在-10~85℃時(shí)，精度為±0.5°C。每個(gè)DS18B20在出廠時(shí)都已具有唯一的64位序列號(hào)，因此一條總線上可以同時(shí)掛接多個(gè)DS18B20，而不會(huì)出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。

25、另外用戶還可自設(shè)定非易失性溫度報(bào)警上下限值TH和TL（掉電后依然保存）。DS18B20在完成溫度變換后，所測(cè)溫度值將自動(dòng)與存儲(chǔ)在TH和TL內(nèi)的觸發(fā)值相比較，如果測(cè)溫結(jié)果高于TH或低于TL， DS18B20內(nèi)部的告警標(biāo)志就會(huì)被置位，表示溫值超出了測(cè)量范圍，同時(shí)還有報(bào)警搜索命令識(shí)別出溫度超限的DS18B20。</p><p>　　圖4.1 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　64位閃存

26、ROM的結(jié)構(gòu)如圖4.2所示</p><p>　　MSB LSB MSB LSB MSB LSB</p><p>　　圖4.2 64位ROM的結(jié)構(gòu)</p><p>　　首先是8位的產(chǎn)品單線系列編碼，接著是每個(gè)器件的唯一的序號(hào)，共有48位，最重要的8位是前面56位的C

27、RC校驗(yàn)碼（循環(huán)冗余校驗(yàn)碼），這也是多個(gè)DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。</p><p>　　非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，可通過(guò)軟件寫人用戶報(bào)警上下限。</p><p>　　DS18B20的內(nèi)部測(cè)溫電路框圖如圖4.2所示，圖中低溫度系數(shù)振蕩器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)振蕩器隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為

28、減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，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)的基數(shù)分別置人減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(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。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(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。時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置

29、將重新被裝人，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(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2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖4.2中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，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)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就是DS18B20的測(cè)溫原理</p><p>　　圖4.2 DS18B20的內(nèi)部測(cè)溫電

30、路框圖</p><p>　　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。

31、數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。</p><p>　　AT89C52的介紹</p><p>　　AT89C52是美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KB的可反復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器和12B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能

32、強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C52單片機(jī)屬于AT89C51單片機(jī)的增強(qiáng)型，與Intel公司的80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點(diǎn)和指令系統(tǒng)等方面兼容。其主要工作特性是： ① 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器內(nèi)含8KB的Flash程序存儲(chǔ)器，可擦寫壽命為1000次； ② 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含256字節(jié)的RAM； ③ 具有32根可編程I/O口線； ④ 具有3個(gè)可編程定時(shí)器；⑤ 中斷系統(tǒng)是具有8個(gè)中斷源、6個(gè)中斷矢量、2個(gè)級(jí)優(yōu)

33、先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)； ⑥ 串行口是具有一個(gè)全雙工的可編程串行通信口； ⑦ 具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR； ⑧ 低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式； ⑨ 具有可編程的3級(jí)程序鎖定位； ⑩ 工作電源電壓為5V，最高工作頻率為24MHz。</p><p>　　軟件部分具體分為音樂程序和流水燈程序，利用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫。 有發(fā)聲模塊、數(shù)碼管顯示模塊、電阻模塊。研究方法： 單片機(jī)音樂流水燈系統(tǒng)總體功能的實(shí)現(xiàn)與各個(gè)模塊的基本功能密不可

34、分，因此必須要從各個(gè)模塊的單獨(dú)設(shè)計(jì)入手。 （1） 晶振電路模塊 晶振是晶體振蕩器的簡(jiǎn)稱，在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可

35、以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個(gè)振蕩器的頻率也不會(huì)有很大的變化。晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。一般的晶振的負(fù)載電容為15p或12.5p ，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個(gè)22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。（2）復(fù)位電路模塊這個(gè)模塊主要進(jìn)</p><p>　　AT

36、89C52并非所有的地址都被定義，從80H—FFH 共128 個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒有定義。對(duì)沒有定義的單元讀寫將是無(wú)效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。不應(yīng)將數(shù)據(jù)寫入未定義的單元，由于這些單元在將來(lái)的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“0”。</p><p>　　圖4.3 AT89C52引腳圖</p><p><b>　　

37、7段數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管的一種是半導(dǎo)體發(fā)光器件，數(shù)碼管可分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，區(qū)別在于八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)用于顯示小數(shù)點(diǎn)的發(fā)光二極管單元DP（decimal point），其基本單元是發(fā)光二極管。數(shù)碼管是一類價(jià)格便宜 使用簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)的器件。</p>

38、<p>　　驅(qū)動(dòng)方式有直流驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)。直流驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示。將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公

39、共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。</p><p>　　圖4.4 7段數(shù)碼管引腳圖</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)原理圖</b&

40、gt;</p><p><b>　　圖4.5 接線圖</b></p><p><b>　　程序</b></p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include <intrins.h> //包含NOP函數(shù)</p><

41、p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define AlarmTemper 60 //溫度報(bào)警限設(shè)置</p><p>　　sbit DQ=P1^0;</p><p>　　sbit LED=P1^6;</p>

42、<p>　　uchar code table[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F};</p><p>　　uchar temperature,ten,bits; //全局變量</p><p>　　// 延時(shí)50us函數(shù)</p><p>　　void delay_50us(uint

43、t) //每次50us延時(shí)，最大誤差13us</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar j;</b></p><p>　　for(;t>0;t--)</p><p>　　for(j=19;j>0;j--);</p><p

44、><b>　　}</b></p><p>　　// 延時(shí)2us函數(shù)</p><p>　　void delay_2us(unsigned char i) //每次2us精確延時(shí)，最大誤差6us</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(--i);</p

45、><p><b>　　}</b></p><p>　　// 蜂鳴器報(bào)警函數(shù)</p><p>　　void alarm()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(temperature >= AlarmTemper)</p><

46、p><b>　　LED=1;</b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　LED=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　// 數(shù)碼管顯示函數(shù)</p><p

47、>　　void LEDDisplay() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　P2=table[ten];</p><p><b>　　P3=0xfb;</b></p><p>　　delay_50us(20);//十位 延時(shí)1ms</p>

48、<p>　　P3 = 0xff;</p><p>　　P2=table[bits];</p><p><b>　　P3=0xf7;</b></p><p>　　delay_50us(20);//個(gè)位 延時(shí)1ms</p><p>　　P3 = 0xff;</p><p><b&g

49、t;　　}</b></p><p>　　// DS18B20初始化函數(shù)</p><p>　　void DS18B20Reset() </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p>　　delay

50、_50us(10); //延時(shí)513us</p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p>　　delay_50us(1);//延時(shí)50us</p><p>　　while(!DQ);</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><

51、;b>　　}</b></p><p>　　//讀DS18B20函數(shù)</p><p>　　uchar DS18B20ReadByte() </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint i; </b></p><p&

52、gt;　　uchar dat=0;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p>　　_nop_(); //延時(shí)1us</p><p><b>

53、;　　dat>>=1;</b></p><p>　　DQ=1; //釋放</p><p>　　delay_2us(2); </p><p><b>　　if(DQ)</b></p><p>　　dat |= 0x80;</p><p>　　delay_2us(20)

54、; // 延時(shí)40到45us</p><p>　　DQ=1; //釋放總線</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(dat);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　// 寫DS18B20函數(shù)</p&

55、gt;<p>　　void DS18B20WriteByte(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar j;</b></p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p><b>　　{<

56、/b></p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p>　　delay_2us(5); //拉低電平10到15us</p><p>　　if(dat & 0x01)</p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p>　　dela

57、y_2us(15); //延時(shí)20到45us</p><p><b>　　dat>>=1;</b></p><p>　　DQ=1; //釋放總線</p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　}</b><

58、/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)</b></p><p>　　void temperConvert()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　DS18B20Reset();

59、 </p><p>　　DS18B20WriteByte(0xcc);// 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　DS18B20WriteByte(0x44);// 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 讀出溫度函數(shù)</b></p>

60、<p>　　void temperRead()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar temph, templ; </p><p>　　DS18B20Reset();</p><p>　　DS18B20WriteByte(0xcc);// 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作</p&g

61、t;<p>　　DS18B20WriteByte(0xBE);// 讀RAM數(shù)據(jù)</p><p>　　templ = DS18B20ReadByte();//溫度的低八位</p><p>　　temph = DS18B20ReadByte();//溫度的高八位</p><p>　　temperature = (temph<<4)|(temp

62、l>>4);</p><p>　　ten = temperature%100/10; //十位</p><p>　　bits = temperature%10; //個(gè)位 </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 主函數(shù)</b></p>

63、;<p>　　void main()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar j;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p&g

64、t;<p>　　temperConvert();</p><p>　　for(j=0;j<250;j++)</p><p>　　LEDDisplay();</p><p>　　temperRead(); //將讀RAM的函數(shù)放到這兒是因?yàn)闇囟鹊霓D(zhuǎn)換要用750ms時(shí)間，這里用Display（）函數(shù)來(lái)達(dá)到延時(shí)效果</p><p&

65、gt;<b>　　alarm();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　第五章 電路的組裝與調(diào)試</p><p>　　按照電路圖對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行連接，其中注意芯片各管腳的作用以及該如何進(jìn)行接線。</p&

66、gt;<p>　?。?）當(dāng)上步驟完成后，接通電源，觀察數(shù)碼管和二極管是否亮，若不亮?xí)r，要對(duì)電路電源進(jìn)行檢測(cè)，看是否線路接觸不良或者電路短路。 </p><p>　?。?）完成之后，觀察數(shù)碼管是否顯示數(shù)值，然后改變DS18B20的溫度值，觀察數(shù)碼管是否隨著溫度變化而變化。 </p><p>　?。?）若數(shù)碼管數(shù)值與溫度值相差太大，則要檢查信號(hào)采集電路中各元件值是否對(duì)。 <

67、/p><p>　　為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路的正確性以及它的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們對(duì)實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)證。用帶有溫度測(cè)量的數(shù)字萬(wàn)用表和本次設(shè)計(jì)的電路對(duì)相同溫度下物體進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量并繪成表格進(jìn)行比較。 </p><p><b>　　結(jié)果如圖</b></p><p><b>　　圖5.1 原理圖</b></p><p><b&

68、gt;　　第六章 設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　在這次實(shí)驗(yàn)中，我學(xué)到很多東西，加強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，并且培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力。特別是在做實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，因?yàn)樵谧鲇布r(shí)出現(xiàn)很多問題，如果不解決的話，將會(huì)很難的繼續(xù)下去。還有畫圖時(shí)，也要用軟件畫圖，還有動(dòng)手這次實(shí)驗(yàn)，使測(cè)試技術(shù)這門課的一些理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，更加深刻了我對(duì)測(cè)試技術(shù)這門課的認(rèn)識(shí)，鞏固了我的理論知識(shí)。</p><p&g