畢業(yè)論文---數(shù)字溫度計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　日常生活中，實(shí)時(shí)地掌握溫度和時(shí)間信息對(duì)于人們來(lái)說(shuō)必不可少。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的多功能溫度計(jì)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間顯示和溫度顯示兩種功能。</p><p>　　整個(gè)硬件系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為主芯片，協(xié)調(diào)整機(jī)工作并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。溫度測(cè)量模塊以DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為核心，單線接口即可實(shí)現(xiàn)與處理器的雙

2、向通訊；時(shí)鐘模塊則采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302，提供秒、分、時(shí)、日期的信息；1602字符液晶提供的32個(gè)字符的顯示容量足以顯示時(shí)間和溫度；電源方面，直接使用USB接口供電；由四個(gè)按鍵組成的鍵盤電路用以設(shè)置日期時(shí)間。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用Proteus作為仿真軟件，根據(jù)硬件設(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)所需要的元件在ISIS中連接好后，在AT89S52單片機(jī)中加載編譯好的hex文件，即可進(jìn)行仿真。仿真運(yùn)行正常后，進(jìn)入實(shí)

3、物制作階段，最終實(shí)物實(shí)現(xiàn)了設(shè)想功能。</p><p>　　關(guān)鍵字：AT89S52； DS18B20； DS1302； 1602字符液晶； Proteus</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　It's necessary to get the information about the real-ti

4、me and temperature in our daily life。This design is expect to display the real-time and temperature by a multifunctional thermometer which is based on one type of singlechip .</p><p>　　The hardware system u

5、ses AT89S52 Micro-chip Controller Unit as a core to coordinate the whole system's work and process the datas.In the temperature measure module ,temperature sensor DS18B20 is a good choice since it can achieve a two-w

6、ay communication with the singlechip by only one interface.The real-time module is based on the real-timer DS1302 which can provide the the information about the present year,date and time.As a monitor,Character Mode LCD

7、(Liquid Crystal Display)1602 has a big enou</p><p>　　This design uses Proteus as the simulation software, Connect the required components according to the hardware system design in the ISIS , and load the co

8、mpiled hex files to the AT89S52 microcontroller.Then can run into the physical production stage, the ultimate achievement can realise expected function.</p><p>　　Keywords: AT89S52; DS18B20; DS1302; Charac

9、ter Mode LCD 1602;</p><p><b>　　Proteus</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><

10、b>　　1前 言1</b></p><p>　　1.1選題背景1</p><p>　　1.2選題意義2</p><p>　　2 多功能溫度計(jì)的硬件設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 系統(tǒng)分析3</p><p>　　2.1.1 處理器分析3</p><p>　　2

11、.1.2 時(shí)鐘模塊分析3</p><p>　　2.1.3 溫度測(cè)量模塊分析4</p><p>　　2.1.4 顯示模塊分析4</p><p>　　2.2 硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.2.2 硬件系統(tǒng)原理圖5</p><

12、;p>　　2.3 各部分硬件電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3.1 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)5</p><p>　　2.3.2 DS18B20溫度傳感器電路9</p><p>　　2.3.3 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路13</p><p>　　2.3.4 多功能溫度計(jì)顯示終端—字符型LCD液晶18</p>

13、<p>　　2.3.5 鍵盤輸入電路20</p><p>　　3 多功能溫度計(jì)的軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.1 系統(tǒng)主程序流程圖21</p><p>　　3.2 時(shí)鐘模塊程序流程圖22</p><p>　　3.3 溫度模塊程序流程圖23</p><p>　　3.4 顯示模塊程序流程圖23

14、</p><p>　　3.5 鍵盤輸入程序流程圖24</p><p>　　4 系統(tǒng)仿真及實(shí)物制作26</p><p>　　4.1仿真軟件介紹26</p><p>　　4.2 仿真結(jié)果27</p><p>　　4.3 實(shí)物制作27</p><p>　　5 總結(jié)與展望29</p&g

15、t;<p><b>　　5.1 總結(jié)29</b></p><p><b>　　5.2 展望29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　　附錄 多功

16、能溫度計(jì)部分程序清單32</p><p><b>　　1前 言</b></p><p><b>　　選題背景</b></p><p>　　單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，不但已成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域廣泛采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個(gè)方面，有力地推動(dòng)了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更

17、新?lián)Q代，應(yīng)用前景廣闊。</p><p>　　溫度是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中時(shí)刻在接觸到的物理量，但是它不能直觀看到的，僅憑感覺只能猜測(cè)到大概的溫度值，傳統(tǒng)的指針式的溫度計(jì)雖然能指示溫度，但是精度低，使用不夠方便，顯示不夠直觀，溫度計(jì)的出現(xiàn)改變了這一狀況。</p><p>　　最早的溫度計(jì)由意大利科學(xué)家伽利略(1564～1642)于1593年發(fā)明的。他設(shè)計(jì)溫度計(jì)是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有

18、乒乓球大的玻璃泡。使用時(shí)需先加熱玻璃泡，然后將玻璃管插入水中。伴隨溫度的變化，玻璃管中的水面會(huì)上下移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)的量就可以判定溫度的高低和變化。由于溫度計(jì)受熱脹冷縮的作用，所以這種溫度計(jì)受大氣壓強(qiáng)等外界環(huán)境因素的影響較大，測(cè)量誤差也就較大。 </p><p>　　之后伽利略的學(xué)生和其他科學(xué)家，在伽利略的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上反復(fù)改進(jìn)，如把玻璃管翻轉(zhuǎn)，將液體放在管內(nèi)，將玻璃管封閉等。其中法國(guó)人布里奧在1659年設(shè)計(jì)的溫度計(jì)較為

19、突出，他將玻璃泡的體積縮小，并選擇水銀作為測(cè)溫物質(zhì)，這樣的溫度計(jì)已具備了現(xiàn)代溫度計(jì)的雛形。荷蘭人華倫海特在1709年使用酒精，在1714年又使用水銀作為測(cè)溫物質(zhì)，制造了更精確的溫度計(jì)。他觀察了水的沸點(diǎn)、水和冰混合時(shí)的溫度、鹽水和冰混合時(shí)的溫度；經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)與修正，最終將一定濃度的鹽水凝固時(shí)的溫度規(guī)定為0℉，把純水凝固時(shí)的溫度定為32℉，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，℉表示華氏溫度，這就是華氏溫度計(jì)。 </p>&

20、lt;p>　　在華氏溫度計(jì)問世的同時(shí)，法國(guó)人列繆爾(1683～1757)也設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)。他認(rèn)為水銀的膨脹系數(shù)太小，不適合做測(cè)溫物質(zhì)。他反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含有20%水的酒精，在水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間，其體積從1000個(gè)體積單位增大到1080個(gè)體積單位。因此他將冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間分為80份，定為自己溫度計(jì)的溫度分度，也就是列氏溫度計(jì)。</p><p>　　華氏溫度計(jì)制成后又經(jīng)過30多年，瑞典人攝爾休斯于1742年改

21、進(jìn)了華倫海特溫度計(jì)的刻度，他把水的沸點(diǎn)定為0度，把水的冰點(diǎn)定為100度。之后他的同事施勒默爾將兩個(gè)溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過來(lái)，就成了現(xiàn)在的攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的關(guān)系為℉＝9/5℃+32，或℃＝5／9(℉-32)。 </p><p>　　現(xiàn)在英、美國(guó)家多采用華氏溫度，德國(guó)多用列氏溫度，而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以及我國(guó)、法國(guó)等大多數(shù)國(guó)家則多用攝氏溫度。</p><p><

22、b>　　選題意義</b></p><p>　　數(shù)字溫度計(jì)可以準(zhǔn)確的測(cè)量溫度,并以數(shù)字形式顯示出來(lái)。數(shù)字溫度計(jì)的出現(xiàn)可以讓人們直觀的了解自己想知道的溫度到底是多少度。而時(shí)間更是人們尤為關(guān)注的物理量，無(wú)論安排日程或是記錄數(shù)據(jù)都必不可少，因此，集成顯示溫度和時(shí)間的工具就顯得非常實(shí)用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)提供了一個(gè)實(shí)現(xiàn)溫度和時(shí)間測(cè)量與顯示的方案，字符液晶的采用能清晰直觀地

23、顯示這兩種常用物理量，對(duì)于老人尤其便利。</p><p>　　2 多功能溫度計(jì)的硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 系統(tǒng)分析</b></p><p>　　2.1.1 處理器分析</p><p>　　多功能溫度計(jì)采用的處理器要負(fù)責(zé)整個(gè)硬件系統(tǒng)的計(jì)算處理及各個(gè)模塊的工作協(xié)調(diào)?？蛇x擇的一個(gè)方案為采用凌陽(yáng)16位單片機(jī)S

24、PCE061A，它具有DSP功能，內(nèi)置有十六位硬件乘法器和加法器，并配有DSP特有的指令，大大加快了各種算法的實(shí)現(xiàn)速度。并且，SPCE061A可使用內(nèi)部AD（模數(shù)轉(zhuǎn)換）單元實(shí)現(xiàn)輸入溫度電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)化，不但轉(zhuǎn)換速度快，精度也有較高保證；由于AD等模塊單元集成在芯片內(nèi)部，其可靠性和抗干擾能力相對(duì)提高，而且由于SPCE061A具備語(yǔ)音功能，可以實(shí)現(xiàn)溫度的語(yǔ)音播報(bào)功能。但是，這種單片機(jī)價(jià)格相對(duì)昂貴。</p><p>　　

25、另一個(gè)可行的方案是采用AT89S52單片機(jī)，它是一種低功耗、高性能的CMOS 8位單片機(jī)，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，與我們所學(xué)習(xí)的MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容，而且與C系列單片機(jī)相比，AT89S52具備的ISP在線編程功能不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離就能夠改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序，易于調(diào)試和修改?？紤]到成本因素以及對(duì)單片機(jī)的熟悉程度，本設(shè)計(jì)采用這一方案。</p><p>　　2.1.2 時(shí)鐘模塊分析&l

26、t;/p><p>　　多功能溫度計(jì)中時(shí)間顯示功能的實(shí)現(xiàn)可以直接利用單片機(jī)內(nèi)置的定時(shí)器，完成時(shí)鐘、日期程序，這種方法不需使用外圍芯片，成本較低，但軟件編寫復(fù)雜，可靠性較低，通常達(dá)不到需要的精度且斷電后時(shí)鐘無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　更好的選擇是采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，例如DS1302。這種方案時(shí)間精度較高，耗電少，在無(wú)主電源情況下有備用電池供電，確保時(shí)鐘再斷電后能繼續(xù)運(yùn)行。雖然成本增加，但考慮

27、到斷電情況，采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片更符合多功能溫度計(jì)的設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　2.1.3 溫度測(cè)量模塊分析</p><p>　　溫度測(cè)量是多功能溫度計(jì)的核心功能，可采用應(yīng)用普遍，技術(shù)成熟度高的熱敏電阻器，但其可靠性不高，電路復(fù)雜精度卻低。而采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20不但外圍電路簡(jiǎn)單，而且精度高，雖然由于要求延時(shí)精確，其編程較為復(fù)雜但考慮到精度要求，DS18B20是更好的選擇。&

28、lt;/p><p>　　2.1.4 顯示模塊分析</p><p>　　顯示模塊作為多功能溫度計(jì)的終端是人們直觀看到的部分，若采用LED(Light Emitting Diode)數(shù)碼管，雖然其有價(jià)格低廉，編程簡(jiǎn)單，顯示內(nèi)容醒目等諸多優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)占用較多單片機(jī)I/O端口，電路復(fù)雜，特別是需顯示內(nèi)容較多時(shí)不易排列。</p><p>　　若采用字符液晶顯示，其顯示內(nèi)容豐富且電

29、路簡(jiǎn)單，占用I/O 端口少。雖然其價(jià)格相對(duì)較高，顯示內(nèi)容也不夠醒目但考慮到需要顯示的內(nèi)容較多，本設(shè)計(jì)采用字符液晶顯示。</p><p>　　2.2 硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖2-1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　如圖2-1所示，硬件系統(tǒng)的核心處理器為AT89S52

30、的最小系統(tǒng)，負(fù)責(zé)硬件系統(tǒng)的計(jì)算處理及協(xié)調(diào)工作。由于時(shí)鐘需要進(jìn)行校對(duì)和調(diào)整，因此需要在系統(tǒng)中設(shè)置4個(gè)輸入按鍵以對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置；而DS18B20是直接數(shù)字輸出的溫度傳感器，不需要在AT89S52系統(tǒng)中擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　2.2.2 硬件系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖2-2 硬件系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖2-2 即為多功能溫度計(jì)的硬件系統(tǒng)原

31、理圖，各個(gè)模塊會(huì)在下文中做詳細(xì)的介紹。 </p><p>　　2.3 各部分硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)整個(gè)硬件系統(tǒng)的核心，它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器，又負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理。如圖2-4所示，最小系統(tǒng)主要由主芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路組成。</p>&

32、lt;p>　　（1）AT89S52單片機(jī)介紹</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的主芯片為AT89S52單片機(jī)：一種低功耗、高性能且具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器的CMOS 8位微控制器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，A

33、T89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。</p><p>　　如圖2-3所示為AT89S52單片機(jī)的引腳分布圖：</p><p>　　圖2-3 AT89S52引腳分布圖</p>

34、<p>　　下面對(duì)AT89S52各引腳功能進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹：</p><p>　　P0口：PO口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫高電平時(shí)，引腳當(dāng)作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位A/D（地址/數(shù)據(jù)）復(fù)用，在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在使用Flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字，

35、此時(shí)，需要外部上拉電阻。 </p><p>　　P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1 輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1 端口寫高電平時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳將由于內(nèi)部電阻的原因而輸出電流。 </p><p>　　此外，P1.0和P1.2分別用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）

36、和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 </p><p>　　P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2 輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2 端口寫高電平時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口使用時(shí)，被外部拉低的引腳將由于內(nèi)部電阻的原因而輸出電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存

37、儲(chǔ)器時(shí)，P2 口送出高8位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送高電平。在使用8位地址訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 </p><p>　　P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3 端口寫高電平時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可用作為輸入口。作為輸入

38、使用時(shí)，被外部拉低的引腳將由于內(nèi)部電阻的原因而輸出電流。 </p><p>　　P3口也作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，其中P3.0第二功能為串行輸入口（RXD），P3.1第二功能為串行輸出口（TXD），P3.2第二功能為外部中斷0（INT0），P3.3第二功能為外部中斷1（INT1），P3.4第二功能為用作定時(shí)/計(jì)數(shù)器0(T0)，P3.5第二功能為用作定時(shí)/計(jì)數(shù)器1（T1），P3.6第二功能為外部數(shù)

39、據(jù)存儲(chǔ)器寫選通口(WR)，P3.7第二功能為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器度選通口。</p><p>　　此外，P3口還接收一些用于Flash閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入端，當(dāng)晶振工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 </p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存控

40、制信號(hào)）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。在一般情況下，ALE以時(shí)鐘振蕩頻率的六分之一輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用，然而，值得特別強(qiáng)調(diào)的是，每此訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。 </p><p>　　如果需要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置高電平，從而禁止ALE操作。該位置位后，僅在執(zhí)行MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉

41、高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。</p><p>　　對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）</p><p>　　PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期PSEN被激活兩次，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將不被激活。</p><p>　　EA/VPP：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制

42、信號(hào)。欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 </p><p>　　在Flash編程期間，該引腳加上+12V的編程允許電源。</p><p>　　XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端

43、。</p><p><b>　?。?）時(shí)鐘電路</b></p><p>　　時(shí)鐘電路方面，時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。由于采用內(nèi)部振蕩方式時(shí)，電路簡(jiǎn)單，所得的時(shí)鐘信號(hào)也相對(duì)穩(wěn)定，實(shí)際使用中這種方式更為普遍。AT89S52單片機(jī)有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反向放大器，引腳XTAL1(X1)和XTAL（X2）分別是此放大器的輸入端和輸出端，在其外接晶

44、體振蕩器(簡(jiǎn)稱晶振)和陶瓷諧振器都可以用來(lái)一起構(gòu)成自激振蕩器。如圖2-4所示，外接晶振連同兩個(gè)值為30pF的電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起快速起振、穩(wěn)定振蕩頻率的作用，晶振頻率為 12MHz。</p><p>　　圖2-4 AT89S52最小系統(tǒng)主要部分示意圖</p><p><b>　　（3）復(fù)位電路</b></p><p>　　復(fù)位可以初始化

45、單片機(jī)內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在正常運(yùn)行情況下，只要RST引腳上出現(xiàn)連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期高電平，即可引起單片機(jī)復(fù)位，但如果RST引腳上持續(xù)出現(xiàn)高電平，單片機(jī)就將處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)，因此需要單片機(jī)復(fù)位后能脫離復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求，復(fù)位操作通常有上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位兩種基本形式。上電復(fù)位要求單片機(jī)通電后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作；而開關(guān)復(fù)位要求在電源接通的情況下，若單片機(jī)在運(yùn)行期間發(fā)生死機(jī)，通過按扭開關(guān)操作實(shí)現(xiàn)單片

46、機(jī)復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位且開關(guān)復(fù)位電路，如圖2-4所示，當(dāng)接通電源后，電容充電，使RST引腳出現(xiàn)持續(xù)一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電且開關(guān)復(fù)位操作。通常電容值在10～30uF范圍內(nèi)選擇，電阻值為10KΩ。復(fù)位后，輸入/輸出(I/O)端口 P0～P3置為FFH， 堆棧指針SP 置為07H, SBUF內(nèi)置為不定值，其它的寄存器全部被清零，內(nèi)部RAM的狀態(tài)則不受復(fù)位的影響。</p><p>　　2.3.2 DS18B2

47、0溫度傳感器電路</p><p>　　DS18B20是Dallas公司生產(chǎn)的一款支持“一線總線”接口的數(shù)字化溫度傳感器，現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。下面詳細(xì)介紹DS18B20溫度傳感器的使用。</p><p>　?。?）DS18B20的性能指標(biāo)</p><p>　　DS18B20溫度傳感器的主要性能指標(biāo)如下：</p>

48、;<p>　?、俟ぷ麟妷海?.0V～5.5V；</p><p>　　②測(cè)量溫度范圍及精度：-55℃～+125℃，以0.5℃遞增；</p><p>　?、蹨囟葦?shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間：200ms</p><p><b>　　④接口：?jiǎn)尉€接口；</b></p><p>　?、萦脩艨稍O(shè)定的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；</p

49、><p>　?、逌y(cè)量結(jié)果以9～12位數(shù)字量方式串行傳送；</p><p>　?、呖赏ㄟ^數(shù)據(jù)線供電，零待機(jī)功耗。</p><p>　　（2）DS18B20的引腳定義</p><p>　　DS18B20具有8-Pin的SOIC封裝和3引腳的TO-92封裝，其引腳分布如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 DS18B20

50、的引腳分布</p><p>　　DS18B20的各引腳的功能說(shuō)明如下：</p><p>　　①GND：電源供給地</p><p><b>　?、贒Q：數(shù)據(jù)I/O</b></p><p><b>　　③：外接供電輸入</b></p><p><b>　?、躈C：空腳&

51、lt;/b></p><p>　　DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-6所示：</p><p>　　圖2-6 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）DS18B20的溫度格式</p><p>　　DS18B20采用12位記錄溫度值，最高5位為符號(hào)位，表2-1為DS18B20的溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，當(dāng)溫度為負(fù)值時(shí)S=1,溫度為正值時(shí)S

52、=0，如：0550H為+85℃，F(xiàn)C90H為-55℃。</p><p>　　表2-1 DS18B20溫度數(shù)據(jù)格式</p><p>　　LS Byte bit7 bit0</p><p>　　MS Byte bit15

53、 bit8</p><p>　?。?）DS18B20時(shí)序</p><p><b>　?、俪跏蓟瘯r(shí)序</b></p><p>　　如圖2-7(a)所示DS18B20的所有通信都由由復(fù)位脈沖組成的初始化序列開始，該初始化序列由主機(jī)發(fā)出，后跟由DS18B20發(fā)出的應(yīng)答復(fù)位脈沖的存在脈沖。主機(jī)將總線拉低至少480來(lái)釋放復(fù)位脈沖，

54、之后釋放總線，由于5KΩ的上拉電阻的作用，總線恢復(fù)到高電平，DS18B20檢測(cè)到上升沿后等待15到60,然后以拉低總線60到240的方式發(fā)出存在脈沖。</p><p>　　圖2-7 DS18B20時(shí)序示意圖</p><p><b>　　②寫時(shí)序</b></p><p>　　如圖2-7（b）所示，主機(jī)在寫時(shí)隙向DS18B20寫入數(shù)據(jù)，并在讀時(shí)隙從

55、DS18B20讀出數(shù)據(jù)，在單總線上每個(gè)時(shí)隙只傳送一位數(shù)據(jù)。所有的寫時(shí)隙必須至少保持60的持續(xù)時(shí)間，且相鄰兩個(gè)寫時(shí)隙必須要有至少1的恢復(fù)時(shí)間，而所有的寫時(shí)隙，無(wú)論寫0還是寫1，都由拉低總線產(chǎn)生。</p><p>　　為產(chǎn)生寫1時(shí)隙，主機(jī)必須在拉低總線后15內(nèi)釋放總線，且拉低的電平至少要持續(xù)1，由于上來(lái)電阻的作用，總線電平恢復(fù)為高電平，直至完成寫時(shí)隙。為產(chǎn)生0時(shí)隙，拉低總線后主機(jī)持續(xù)拉低總線即可，直至寫時(shí)隙完成后釋放

56、總線，持續(xù)60到120。DS18B20會(huì)在寫時(shí)隙產(chǎn)生后的15到60內(nèi)采樣總線，由此來(lái)確定是寫0還是寫1。</p><p><b>　?、圩x時(shí)序</b></p><p>　　如圖2-7（c）所示，DS18B20只有在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)隙后才會(huì)向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此主機(jī)在放出讀暫存器命令或讀電源命令后必須即刻產(chǎn)生讀時(shí)隙以使DS18B20提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。</p>&l

57、t;p>　　所有的讀時(shí)隙必須至少持續(xù)60，且相鄰兩個(gè)讀時(shí)隙要有至少1的恢復(fù)時(shí)間。所有讀時(shí)隙都由拉低總線至少1后釋放總線產(chǎn)生。由于DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在下降沿產(chǎn)生15后有效，釋放總線和主機(jī)采樣總線等動(dòng)作要在15內(nèi)完成。</p><p>　?。?）DS18B20的單片機(jī)接口電路</p><p>　　當(dāng)使用AT89S52控制DS18B20進(jìn)行溫度信息采集時(shí)，只需要使用AT89S52的一

58、個(gè)引腳和DS18B20的DQ引腳按照通信協(xié)議進(jìn)行通信即可， 其電路如圖2-8所示。</p><p>　　圖2-8 DS18B20的單片機(jī)接口電路</p><p>　　2.3.3 DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路</p><p>　　DS1302是由Dallas公司生產(chǎn)的涓流充電時(shí)鐘芯片，其內(nèi)置有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，經(jīng)由簡(jiǎn)單的串行接

59、口與單片機(jī)進(jìn)行通訊。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路可以日工年、月、日、時(shí)、分、秒的信息，不同月的天數(shù)和閏年的天數(shù)能夠自動(dòng)調(diào)整，而時(shí)鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24小時(shí)格式還是12小時(shí)格式。</p><p>　?。?）DS1302的性能指標(biāo)</p><p>　　DS1302的主要性能指標(biāo)如下：</p><p>　　①實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有能計(jì)算2100年之前的年、月、日、時(shí)、分、秒的

60、能力，并能夠完成閏年自動(dòng)調(diào)整；</p><p>　?、?1×8位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM；</p><p>　?、酃ぷ麟妷海?.0V～5.5V；</p><p>　?、芄ぷ麟娏鳎?.0V時(shí)，小于300nA；</p><p>　?、荽蠭/O口方式使得管腳數(shù)量最少；</p><p><b>　?、藓?jiǎn)單三線接

61、口；</b></p><p>　　⑦讀/寫時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí)，有兩種傳送方式：?jiǎn)巫止?jié)傳送和字符組傳送；</p><p><b>　?、喙ぷ鲿r(shí)功耗極低；</b></p><p>　?、釋?duì)有可選的涓流充電能力；</p><p>　?。?）DS1302的引腳定義</p><p>　　圖2-9

62、 DS1302的引腳分布</p><p>　　如圖2-9所示，DS1302具有8引腳DIP封裝或可選的8引腳SOIC封裝。</p><p>　　DS1302的各引腳定義如下：</p><p>　?、賆1,X2：32.768晶振引腳；</p><p><b>　?、贕ND：地；</b></p><p&g

63、t;<b>　?、跼ST：復(fù)位腳；</b></p><p>　?、躀/O：數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳；</p><p>　?、軸CLK：串行時(shí)鐘；</p><p>　?、?：電源供電引腳。</p><p>　?。?）DS1302內(nèi)部寄存器</p><p>　　DS1302共有十二個(gè)內(nèi)部寄存器，其中有7個(gè)寄

64、存器與時(shí)鐘、日歷相關(guān)，以BCD碼的形式存放數(shù)據(jù)位。表2-2為DS1302內(nèi)部的七個(gè)與時(shí)間、日期有關(guān)的寄存器及一個(gè)寫保護(hù)寄存器的控制字示意表，設(shè)計(jì)中實(shí)時(shí)時(shí)鐘就是通過將初始設(shè)置的日期、時(shí)間數(shù)據(jù)寫入這些寄存器，然后再不斷地從這些寄存器中獲取實(shí)時(shí)時(shí)間和日期。</p><p>　　表2-2 DS1302內(nèi)部寄存器控制字示意表</p><p>　　下面是表2-2中一些特殊的控制位的定義：</p&

65、gt;<p>　?、貱H：時(shí)鐘停止位，當(dāng)CH=0時(shí)，振蕩器工作允許，當(dāng)CH=1時(shí)，振蕩器停止；</p><p>　?、赪P：寫保護(hù)位，當(dāng)WP=0時(shí)，寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭?，?dāng)WP=1時(shí)，寄存器數(shù)據(jù)不能寫入；</p><p>　?、蹠r(shí)寄存器的第7位：12/24小時(shí)標(biāo)志位，bit7=0時(shí)為24小時(shí)模式，bit7=1時(shí)則為12小時(shí)模式,；</p><p>　?、?/p>

66、時(shí)寄存器的第5位：AM/PM定義位，AP=0時(shí)為上午模式，AP=1時(shí)則為下午模式。</p><p>　?。?）DS1302的讀寫操作說(shuō)明 </p><p>　　除了電源和接地，DS1302只有SCLK、I/O、RST（即CE）三個(gè)引腳與單片機(jī)連接，其數(shù)據(jù)讀寫是通過I/O串行進(jìn)行的。DS1302進(jìn)行一次讀寫操作時(shí)至少讀兩個(gè)字，第一個(gè)字為控制字，即一個(gè)命令；第二個(gè)字極為要讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)，表2-3

67、為DS1302控制字示意表。</p><p>　　表2-3 DS1302控制字示意表</p><p>　　7 6 5 4 3 2 1 0</p><p>　　如表2-3所示，控制字總是從最低位開始輸出，其最高有效位(位7)必須為1，若為0，則不能向DS1302中寫入數(shù)據(jù)

68、；位6為1時(shí)表示RAM，即尋址內(nèi)部存儲(chǔ)器地址，為0時(shí)尋址內(nèi)部寄存器；位5至位1指示操作單元的地址；位0為1時(shí)表示下一步進(jìn)行讀操作，為0時(shí)表示下一步操作將要“寫”。</p><p>　　圖2-10為DS1302進(jìn)行單字節(jié)讀寫操作時(shí)的時(shí)序圖,如圖2-10所示，DS1302在進(jìn)行單字節(jié)寫操作之前須先將CE（即RST）置為高電平，然后單片機(jī)將控制字的最低位放到I/0上，I/O的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，SCLK被置為高電平，DS130

69、2檢測(cè)到SCLK的上升沿后將讀取I/O上的數(shù)據(jù)，此后SCLK被置為低電平，再將控制字的位1放到I/O上，如此反復(fù)將一個(gè)字節(jié)控制字的八位傳送給DS1302，接著將字節(jié)中要寫的數(shù)據(jù)的字傳送給DS1302，傳送結(jié)束后，單片機(jī)將CE置為低電平。</p><p>　　圖2-10 DS1302單字節(jié)讀寫時(shí)序圖</p><p>　　單字節(jié)讀操寫控制字的過程同寫操作基本相同，但在寫控制字的最后一個(gè)位，即最

70、高位時(shí)，SCLK還處于高電平時(shí)DS1302就將數(shù)據(jù)放到I/O上，單片機(jī)將SCLK置為低電平后鎖存數(shù)據(jù)，接著單片機(jī)就可以讀取I/O上的數(shù)據(jù)。如此反復(fù)就將字節(jié)中要讀的數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)。</p><p>　　由以上內(nèi)容就可總結(jié)出對(duì)DS1302進(jìn)行操作的步驟：首先要通過寫保護(hù)寄存器WP位取消寫保護(hù)以將日期、時(shí)間的初值寫入各對(duì)應(yīng)寄存器，寫入初值的同時(shí)通過將秒寄存器CH位的值置為0，DS1302開始走時(shí)運(yùn)行，為防止誤改寫寄存器

71、的值需將寫保護(hù)寄存器WP位再次置1，然后不斷讀取各日期、時(shí)間寄存器的值，將它們顯示到字符液晶上。</p><p>　?。?）DS1302的單片機(jī)接口電路</p><p>　　如圖2-11所示，除了電源與接地，DS1302僅有SCLK、I/O、RST三個(gè)引腳分別與AT89S52單片機(jī)的P3.5、P3.6、P3.7連接，接系統(tǒng)電源，在系統(tǒng)上電后，DS1302即可運(yùn)行，在接口外接電源可保證系統(tǒng)掉

72、電后時(shí)鐘繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　圖2-11 DS1302的單片機(jī)接口電路</p><p>　　2.3.4 多功能溫度計(jì)顯示終端—字符型LCD液晶</p><p>　　AT89S52接收到采集的時(shí)間和溫度信息并處理后，需要顯示給最終用戶，相比于LED數(shù)碼管，LCD具有功耗低、接口靈活、顯示質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用了1602字符型LCD。</p>

73、<p>　?。?）LCD1602主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　?、亠@示容量：16×2個(gè)字符；</p><p>　　②字符尺寸：2.95×4.35（W×H）mm；</p><p>　?、坌酒ぷ麟妷海?.5～5.5V；</p><p>　?、苣K最佳工作電壓：5.0V；</p><p

74、>　?、莨ぷ麟娏鳎?.0mA(5.0V)。</p><p>　?。?） LCD1602的單片機(jī)接口電路與引腳定義</p><p>　　圖2-12為14腳（無(wú)背光）LCD1602的單片機(jī)接口電路，其中，D0～D7數(shù)據(jù)輸入輸出接口連接到的單片機(jī)接口需要在軟件中定義。</p><p>　　圖2-12 LCD1602單片機(jī)接口電路</p><p&g

75、t;<b>　　各引腳說(shuō)明如下：</b></p><p><b>　　GND：電源地；</b></p><p><b>　　VDD：電源；</b></p><p>　　VEE：液晶顯示偏壓信號(hào)，可接到一電位器上調(diào)節(jié)液晶顯示的亮度；</p><p>　　RS：數(shù)據(jù)/指令選擇端，高

76、電平時(shí)輸入數(shù)據(jù)，低電平時(shí)輸入指令；</p><p>　　RW：讀/寫選擇端，高電平時(shí)從LCD讀取信息，低電平時(shí)向LCD寫入數(shù)據(jù)或指令；</p><p>　　E：使能信號(hào)，高電平時(shí)讀取信息，下降沿執(zhí)行指令；</p><p>　　D0～D7：8位雙向數(shù)據(jù)線，其中D0為最低位，D7為最高位；</p><p>　　BGVCC：LCD背光電源正極（見于

77、16腳LCD1602接口）；</p><p>　　BGGND：LCD背光電源負(fù)極（見于16腳LCD1602接口）</p><p>　?。?） LCD1602指令說(shuō)明及時(shí)序</p><p><b>　?、?基本操作時(shí)序</b></p><p>　　讀狀態(tài)：輸入位RS=0，RW=1，E=1，輸出位DO～D7為狀態(tài)字；<

78、/p><p>　　寫指令：輸入位RS=0，RW=1，D0～D7為指令碼，E為高脈沖；</p><p>　　讀數(shù)據(jù)：輸入位RS=1，RW=1，E=1，輸出位D0～D7為數(shù)據(jù)；</p><p>　　寫數(shù)據(jù)：輸入位RS=1,RW=0,DO～D7為數(shù)據(jù)，E為高脈沖，無(wú)輸出。</p><p><b>　?、跔顟B(tài)字說(shuō)明</b></

79、p><p>　　如表2-4所示，STA0～6存儲(chǔ)當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值，STA7為讀寫操作使能位，當(dāng)該位為0時(shí)允許讀寫操作，反之，則禁止讀寫操作。對(duì)控制器每次進(jìn)行讀寫操作之前，都要確保STA7為0。</p><p>　　表2-4 狀態(tài)字說(shuō)明表</p><p><b>　?、?RAM地址映射</b></p><p>　　要顯示

80、字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，即LCD顯示字符的位置信息，圖2-13為L(zhǎng)CD1602RAM地址映射圖。</p><p>　　圖2-13 RAM地址映射圖</p><p>　　2.3.5 鍵盤輸入電路</p><p>　　由于多功能溫度計(jì)具備時(shí)鐘的功能，因此需要具有設(shè)置時(shí)鐘的按鍵輸入設(shè)備，本設(shè)計(jì)采用了4個(gè)按鍵作為輸入設(shè)備，與AT89S52的P2.3～P2.6相連。圖2-

81、14即為鍵盤輸入電路示意圖。</p><p>　　圖2-14 鍵盤輸入電路</p><p>　　3 多功能溫度計(jì)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　圖3-1為多功能溫度計(jì)系統(tǒng)主程序流程圖，系統(tǒng)上電后，對(duì)各個(gè)芯片進(jìn)行初始化，此后，若有按鍵操作，將進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整模式，LCD1602將對(duì)應(yīng)按鍵操作顯示；若無(wú)按

82、鍵操作，LCD1602將維持初始顯示。源代碼詳見附錄主函數(shù)部分。</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　3.2 時(shí)鐘模塊程序流程圖</p><p>　　圖3-2為多功

83、能溫度計(jì)系統(tǒng)時(shí)鐘模塊程序流程圖，系統(tǒng)上電后，對(duì)DS1302進(jìn)行讀操作，讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換后送交LCD1602顯示，若有按鍵操作，則進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整模式，調(diào)整后的數(shù)據(jù)寫入DS1302寄存器，再由單片機(jī)讀取，LCD1602更新顯示；若無(wú)按鍵操作，則繼續(xù)讀取DS1302數(shù)據(jù)，LCD更新顯示。源代碼詳見附錄DS1302子程序部分。</p><p><b>　　N</b></p><p&

84、gt;<b>　　Y</b></p><p>　　圖3-2 時(shí)鐘模塊程序流程圖</p><p>　　3.3 溫度模塊程序流程圖</p><p>　　圖3-3為多功能溫度計(jì)系統(tǒng)溫度模塊程序流程圖，系統(tǒng)上電后，對(duì)DS18B20寫入命令以啟動(dòng)溫度測(cè)量，單片機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后送交LCD1602顯示。源代碼詳見附錄DS18B20子程序部

85、分。</p><p>　　圖3-3 溫度模塊程序流程圖</p><p>　　3.4 顯示模塊程序流程圖</p><p>　　圖3-4為多功能溫度計(jì)系統(tǒng)顯示模塊程序流程圖:</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p>&

86、lt;p>　　圖3-4 顯示模塊程序流程圖</p><p>　　如圖所示，系統(tǒng)上電后，若無(wú)按鍵操作，LCD1602將顯示程序中設(shè)定的默認(rèn)內(nèi)容，若有按鍵操作，將進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整模式，LCD1602將根據(jù)調(diào)整更新顯示內(nèi)容。具體源代碼詳見附錄液晶顯示程序部分。</p><p>　　3.5 鍵盤輸入程序流程圖</p><p>　　圖3-5為多功能溫度計(jì)系統(tǒng)鍵盤輸入程序流程

87、圖：</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖3-5 鍵盤輸入程序流程圖</p><p>　　如圖所示，系統(tǒng)上電后，對(duì)按鍵連接的端口進(jìn)行初始化，之后，若有按鍵操作，則進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整模式，四個(gè)按鍵分別執(zhí)行模式切換、數(shù)值加一、數(shù)值減一、退出調(diào)整

88、模式功能，LCD1602將根據(jù)按鍵操作更新顯示內(nèi)容；若無(wú)按鍵操作，將進(jìn)入等待狀態(tài)，直至掃描到按鍵操作。源代碼詳見附錄按鍵功能程序部分。</p><p>　　4 系統(tǒng)仿真及實(shí)物制作</p><p><b>　　4.1仿真軟件介紹</b></p><p>　　通過軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，是進(jìn)行實(shí)物制作前的必要步驟，通過軟件仿真，可以觀察到系統(tǒng)模擬運(yùn)行的

89、結(jié)果，對(duì)于軟件調(diào)試和實(shí)物焊接具有重要的指導(dǎo)意義。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用Proteus作為仿真軟件，版本為7.4sp3。Proteus是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真及印制電路板設(shè)計(jì)軟件，它可以仿真、分析各種模擬電路與集成電路，軟件提供了大量模擬與數(shù)字元器件及外部設(shè)備，各種虛擬儀器，特別是它具有對(duì)單片機(jī)及其外圍電路組成的綜合系統(tǒng)的交互仿真功能。</p><p>

90、　　Proteus主要由ISIS和ARES兩部分組成，ISIS的主要功能是原理圖設(shè)計(jì)及與電路原理圖的交互仿真，ARES主要用于印制電路板的設(shè)計(jì)。Proteus的ISIS是一款Labcenter出品的電路分析實(shí)物仿真系統(tǒng)，可仿真各種電路和IC，并支持單片機(jī)，元件庫(kù)齊全，使用方便，是不可多得的專業(yè)的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)。圖4-1為Proteus ISIS的運(yùn)行界面。</p><p>　　圖4-1 Proteus ISI

91、S運(yùn)行界面</p><p><b>　　4.2 仿真結(jié)果</b></p><p>　　根據(jù)硬件設(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)所需要的元件在ISIS中連接好后，在AT89S52單片機(jī)中加載編譯好的hex文件，即可進(jìn)行仿真。圖4-2為多功能溫度計(jì)的仿真結(jié)果。</p><p>　　圖4-2 多功能溫度計(jì)仿真運(yùn)行結(jié)果</p><p><

92、b>　　4.3 實(shí)物制作</b></p><p>　　仿真運(yùn)行正常后，就可以著手購(gòu)買器件進(jìn)行實(shí)物制作。本次設(shè)計(jì)所用器件主要由網(wǎng)上購(gòu)買，由于DS1302和DS18B20的單片機(jī)接口電路并不復(fù)雜，實(shí)物制作過程比較順利。圖4-3為多功能溫度計(jì)實(shí)物實(shí)拍圖片。</p><p>　　圖4-3 多功能溫度計(jì)實(shí)物實(shí)拍圖</p><p><b>　　5 總

93、結(jié)與展望</b></p><p><b>　　5.1 總結(jié)</b></p><p>　　基于單片機(jī)的多功能溫度計(jì)并不是一個(gè)硬件設(shè)計(jì)難度較大的題目，難點(diǎn)主要還是集中在軟件設(shè)計(jì)上。最初采用的程序在Proteus中仿真運(yùn)行正常，但在實(shí)物中燒入程序后，LCD顯示發(fā)生異常，參考同學(xué)資料對(duì)連接引腳進(jìn)行修改后，實(shí)物運(yùn)行正常，可見，自己對(duì)AT89S52單片機(jī)的引腳功能了解

94、還不夠透徹。實(shí)物焊接中，許多引腳的焊點(diǎn)較為粗糙，焊功有待提高，還須多加練習(xí)。</p><p><b>　　5.2 展望</b></p><p>　　雖然預(yù)想的功能在實(shí)物中都能實(shí)現(xiàn)，但還有許多地方可以改進(jìn)。首先，由于采用的LCD1602的字符位數(shù)較少，顯示內(nèi)容的布局還不甚理想，需要多加揣摩，且因?yàn)椴恢С种形娘@示，顯示的內(nèi)容還不夠豐富，可改用LCD12864以實(shí)現(xiàn)更豐富的

95、顯示。其次，多功能溫度計(jì)雖稍顯低端，卻貼近人們的日常生活，為了使用的方便，可將本設(shè)計(jì)采用的USB供電方式改為更加靈活的電池供電，此外，也可加裝外殼，使多功能溫度計(jì)整體顯得更加美觀。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這畢業(yè)設(shè)計(jì)較以往的課程設(shè)計(jì)要求更高，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)備和不斷的修改完善，終于順利實(shí)現(xiàn)了設(shè)想功能。首先要感謝我的指導(dǎo)老師xx老

96、師，他從畢業(yè)設(shè)計(jì)開始到完成都給了我很多的指導(dǎo)和幫助，提出我在論文中的一些不足之處，并給予了修正建議。</p><p>　　周圍的同學(xué)在資料收集，程序修改，實(shí)物制作等方面給我提供了很大幫助，感謝他們。同時(shí)，也要感謝網(wǎng)上那些無(wú)私分享資料的朋友，整個(gè)設(shè)計(jì)中硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)部分都參考了大量從網(wǎng)上得來(lái)的資料。</p><p>　　最后，在即將結(jié)束四年大學(xué)生活之際，要感謝各位老師的諄諄教導(dǎo)，感謝學(xué)校

97、為我們提供如此豐富的學(xué)習(xí)資源和如此美麗的校園。</p><p><b>　　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).徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008:7-63</p><p>　　[2]張靖武，周靈彬.單片機(jī)原理、應(yīng)用與PROTEUS仿真.北京:電子工業(yè)出版社，2008:18-68</p>

98、;<p>　　[3]張?zhí)旆驳?51單片機(jī)C語(yǔ)言開發(fā)詳解.北京:電子工業(yè)出版社，2008:14-361</p><p>　　[4]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社，2005:37-66</p><p>　　[5]徐愛均. 單片機(jī)原理實(shí)用教程 基于Proteus虛擬仿真。北京:電子工業(yè)出版社，2009:185-212</p><p>　　[6]林立

99、.單片機(jī)原理及應(yīng)用 基于Proteus和Keil C.北京:電子工業(yè)出版社，2009:196-218</p><p>　　[7]江世明.基于Proteus的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社，2009:73-126</p><p>　　[8]孫育才,王榮興,孫華芳等.ATMEL新型AT89S52系列單片機(jī)及其應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社，2005:3-78</p><p

100、>　　[9]郭觀七.基于 C 語(yǔ)言的 MCS-51 系列單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng).武漢:華中理工大學(xué)出版社，1997:17-97</p><p>　　[10]劉文濤.單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì).北京:人民郵電出版社，2005:170-243</p><p>　　附錄 多功能溫度計(jì)部分程序清單</p><p><b>　　主函數(shù)部分：</b>&

101、lt;/p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag=1;//時(shí)鐘停止標(biāo)志</p><p>　　LCD_Initial();//液晶初始化</p><p>　　Init_DS18B20( ) ;//DS1

102、8B20 初始化</p><p>　　Initial_DS1302(); //時(shí)鐘芯片初始化</p><p>　　up_flag=0;</p><p>　　down_flag=0;</p><p>　　done=0;//進(jìn)入默認(rèn)液晶顯示</p><p><b>　　while(1)</b><

103、;/p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(done==1)</p><p>　　keydone();//進(jìn)入調(diào)整模式</p><p>　　while(done==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>

104、　　show_time();//液晶顯示數(shù)據(jù)</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　Setkey();//掃描各功能鍵</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

105、<b>　　}</b></p><p>　　DS1302子程序部分：</p><p>　　typedef struct __SYSTEMTIME__</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char Second;</p><p>　　u

106、nsigned char Minute;</p><p>　　unsigned char Hour;</p><p>　　unsigned char Week;</p><p>　　unsigned char Day;</p><p>　　unsigned char Month;</p><p>　　unsigned

107、char Year;</p><p>　　unsigned char DateString[11];</p><p>　　unsigned char TimeString[9];</p><p>　　}SYSTEMTIME; //定義的時(shí)間類型結(jié)構(gòu)體</p><p>　　SYSTEMTIME CurrentTime; //

108、時(shí)間類型結(jié)構(gòu)體變量</p><p>　　#define AM(X) X </p><p>　　#define PM(X) (X+12) // 轉(zhuǎn)成 24 小時(shí)制</p><p>　　#define DS1302_SECOND0x80 //時(shí)鐘芯片的寄存器位置,存放時(shí)間</p><p>　　#define DS1

109、302_MINUTE0x82</p><p>　　#define DS1302_HOUR 0x84</p><p>　　#define DS1302_DAY 0x86</p><p>　　#define DS1302_MONTH0x88</p><p>　　#define DS1302_WEEK 0x8A</

110、p><p>　　#define DS1302_YEAR 0x8C</p><p>　　void DS1302InputByte(unsigned char d) //實(shí)時(shí)時(shí)鐘寫入一字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p>&l

111、t;p><b>　　ACC = d;</b></p><p>　　for(i=8; i>0; i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DS1302_IO = ACC0; //相當(dāng)于匯編中的 RRC</p><p>　　DS1302_CLK = 1;&l

112、t;/p><p>　　DS1302_CLK = 0;</p><p>　　ACC = ACC >> 1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　unsigned char DS1302OutputByte(

113、void)//實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取一字節(jié)(內(nèi)部函數(shù))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i;</p><p>　　for(i=8; i>0; i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ACC =

114、 ACC >>1; //相當(dāng)于匯編中的 RRC</p><p>　　ACC7 = DS1302_IO;</p><p>　　DS1302_CLK = 1;</p><p>　　DS1302_CLK = 0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(

115、ACC);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/////////////////////////////////////////////////////////////</p><p>　　void Write1302(unsigned char ucAddr, unsigned char ucDa)</p&g

116、t;<p>　　//ucAddr: DS1302 地址, ucData: 要寫的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DS1302_RST = 0;</p><p>　　DS1302_CLK = 0;</p><p>　　DS1302_RST = 1;</p>&l

117、t;p>　　DS1302InputByte(ucAddr); // 地址，命令</p><p>　　DS1302InputByte(ucDa); // 寫 1Byte 數(shù)據(jù)</p><p>　　DS1302_CLK = 1;</p><p>　　DS1302_RST = 0;</p><p><b>　　}</b&g