單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　單片機(jī)原理與接口技術(shù) 課程設(shè)計(jì) </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　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

2、、硬度、壓力等的物理量的測(cè)量。 </p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來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)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(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。</p><p><b>　　摘要： </b&g

3、t;</p><p>　　溫度是日常生活、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化工、石油等領(lǐng)域最常用到的一個(gè)物理量。測(cè)量溫度的基本方法是使用溫度計(jì)直接讀取溫度。最常見到得測(cè)量溫度的工具是各種各樣的溫度計(jì)，例如：水銀玻璃溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，熱電偶或熱電阻溫度計(jì)等。它們常常以刻度的形式表示溫度的高低，人們必須通過讀取刻度值的多少來測(cè)量溫度。利用單片機(jī)和溫度傳感器構(gòu)成的電子式智能溫度計(jì)就可以直接測(cè)量溫度，得到溫度的數(shù)字值，既簡(jiǎn)單方便

4、，有直觀準(zhǔn)確。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。本文主要介紹了一個(gè)基于AT89C51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)的過程，該系統(tǒng)可以方便的是實(shí)現(xiàn)溫度采集和顯示，并可以根據(jù)需要任意設(shè)定上下限報(bào)警溫度，它使用起來方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，適合我們?nèi)粘Ｉ?/p>

5、活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測(cè)量，也可以當(dāng)做溫度處理模塊嵌入其他系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴(kuò)展。DS18B20和AT89C51結(jié)合實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾</p><p>　　本設(shè)計(jì)首先是確定目標(biāo)，氣候是各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，再在Proteus軟件上進(jìn)行仿真，修改，仿真。</p><p>　　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。

6、</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，數(shù)字控制，溫度計(jì)， DS18B20，AT89C51</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前 言I</b></p><p><b>　　一、單片機(jī)簡(jiǎn)介1</b></p><p>　

7、　1.1單片機(jī)的應(yīng)用1</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)方案1</b></p><p>　　2.1設(shè)計(jì)務(wù)任和要求1</p><p><b>　　2.2方案論證1</b></p><p>　　三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理2</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)組成

8、2</b></p><p>　　3.2 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路3</p><p><b>　　3.3主控電路3</b></p><p><b>　　3.4時(shí)鐘電路4</b></p><p><b>　　3.5復(fù)位電路4</b></

9、p><p><b>　　3.6顯示電路5</b></p><p>　　3.7溫度傳感器及DS18B20測(cè)溫原理5</p><p>　　四、系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.1主程序設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.2讀出溫度子程序7</p><p>　　4.3

10、 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序7</p><p>　　4.4計(jì)算溫度子程序7</p><p><b>　　五、軟件仿真8</b></p><p>　　5.1系統(tǒng)仿真結(jié)果8</p><p>　　5.2系統(tǒng)原理圖8</p><p><b>　　六、總結(jié)與體會(huì)9</b></

11、p><p><b>　　附錄10</b></p><p><b>　　一、單片機(jī)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模

12、擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)規(guī)定的任務(wù)。</p><p><b>　　1.1單片機(jī)的應(yīng)用</b></p><p>　　1、在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)在在家用電器的更新、市場(chǎng)開拓等方面，單片機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，比如電

13、子玩具或者高級(jí)的電視游戲機(jī)中，會(huì)應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)其控制功能;而洗衣機(jī)可以利用單片機(jī)識(shí)別衣服的種類與臟污程度，從而自動(dòng)選擇洗滌強(qiáng)度與洗滌時(shí)間;在冰箱冷柜中采用單片機(jī)控制可以識(shí)別食物的種類與保鮮程度，實(shí)現(xiàn)冷藏溫度與冷藏時(shí)間的自動(dòng)選擇;微波爐也可以通過單片機(jī)識(shí)別食物種類從而自動(dòng)確定加熱溫度與加熱時(shí)間等等，這些家用電器在應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)后，無論是性能還是功能，與傳統(tǒng)技術(shù)相比均有長(zhǎng)足的進(jìn)步。</p><p>　　2、在醫(yī)用設(shè)備

14、領(lǐng)域的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)代醫(yī)療條件越來越發(fā)達(dá)，人們對(duì)醫(yī)療滅菌消毒技術(shù)也越來越重視，但是一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的小醫(yī)院、小診所其消毒滅菌設(shè)備還十分簡(jiǎn)陋，無法有效的控制消毒質(zhì)量。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其體積較小、功能強(qiáng)大、具有靈活的擴(kuò)展性、應(yīng)用方便的特點(diǎn)也越來越突出，因此在醫(yī)用呼吸機(jī)、分析儀與監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷設(shè)備、病床呼叫系統(tǒng)等設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　3、在工業(yè)控制領(lǐng)域的

15、應(yīng)用</p><p>　　其實(shí)最早的單片機(jī)正是從工業(yè)領(lǐng)域開始興起的，至今其在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用仍然十分廣泛，利用單片機(jī)技術(shù)構(gòu)成多種多樣的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)，比如工廠流水線的智能化管理、智能化電梯、報(bào)警系統(tǒng)等等，均是通過單片機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)。</p><p>　　4、在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用</p><p>　　單片機(jī)具備集成度高、體積小、較強(qiáng)的

16、控制功能與擴(kuò)展的靈活性等特點(diǎn)，并且處理速度快，具有較高的可靠性，所以在智能儀器儀表領(lǐng)域其應(yīng)用也十分廣泛。從某種程度而言，單片機(jī)帶動(dòng)了傳統(tǒng)測(cè)量、控制儀器儀表技術(shù)的一項(xiàng)革命，通過單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了儀器儀表技術(shù)的數(shù)字化、智能化、綜合化以及多功能化，與傳統(tǒng)的電子電路或者數(shù)字電路相比，其功能更強(qiáng)大，綜合性更突出。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)方案</b></p><p>

17、　　2.1設(shè)計(jì)務(wù)任和要求</p><p>　　1、基本范圍-50℃——110℃</p><p>　　2、精度偏差小于0.5℃</p><p>　　3、LED 數(shù)碼管顯示</p><p>　　4、可以任意設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能.</p><p>　　5. 實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示。</p><p><

18、b>　　2.2方案論證</b></p><p>　　1.方案一本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，采用熱敏電阻傳感器。利用熱敏電阻隨溫度變化而顯著變化，能直接將溫度的變化轉(zhuǎn)換為能量的變化，進(jìn)而制成溫度計(jì)。在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來，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，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。2.方案二 在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)

19、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DS18B20溫度傳感器。DS18B20的內(nèi)部3腳（或8腳）封裝；使用特有的溫度測(cè)量技術(shù)，將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號(hào)；3.0～5.5V的電源供電方式和寄生電源供電方式；ROM由64位二進(jìn)制數(shù)字組成，共分為8個(gè)字節(jié)；RAM由9個(gè)字節(jié)的高速暫存器和非易失性電擦寫ROM組成。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。 綜上所述：溫度傳感器選取智能測(cè)溫器

20、件DS18B20。</p><p><b>　　3．確定設(shè)計(jì)方案：</b></p><p>　　對(duì)此次課設(shè)的方案選定: 選用方案二：采用AT89C51作為主控制系統(tǒng); 1602液晶顯示模塊芯片作為溫度數(shù)據(jù)顯示裝置;而智能溫度傳感器DS18B20器件作為測(cè)溫電路主要組成部分。本設(shè)計(jì)顯示電路采用1602液晶顯示模塊芯片。</p><p><b

21、>　　三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　利用溫度傳感器DS18B20可以直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的特性，模擬溫度值經(jīng)過DS18B20處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并與設(shè)置的溫度報(bào)警限比較，超過限度后通過揚(yáng)聲器報(bào)警。同時(shí)處理后的數(shù)據(jù)送到LED中顯示。</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)組成</b></p&g

22、t;<p>　　本課題以是80C51單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的一種數(shù)字溫度控制系統(tǒng)，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)主板電路等組成。</p><p>　　系統(tǒng)框圖如圖所示。溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器采用DS18B20，用6位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。此外，還添加了報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)溫度實(shí)施監(jiān)控。&

23、lt;/p><p>　　圖 數(shù)字溫度計(jì)框圖</p><p><b>　　主控制器</b></p><p>　　單片機(jī)AT89C51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，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。</p><p><b>　　顯示電路</b&

24、gt;</p><p>　　顯示電路采用LED液晶顯示數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用口資源比較少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的發(fā)送和接收，四只數(shù)碼管采用74LS164右移寄存器驅(qū)動(dòng)，顯示比較清晰。</p><p><b>　　溫度傳感器</b></p><p>　　溫度傳

25、感器采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器。DS18B20輸出信號(hào)全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，在0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度，采用單總線的數(shù)據(jù)傳輸，可直接與計(jì)算機(jī)連接。</p><p>　　用AT89S51芯片控制溫度傳感器DS18B20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。獲得的數(shù)據(jù)可以通過MAX232芯片與計(jì)算機(jī)的RS

26、232接口進(jìn)行串口通信，方便的采集和整理時(shí)間溫度數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.2 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，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)MOSF

27、ET管來完成對(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。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。</p><p>　　圖3-3 DS18B20與單片機(jī)的接口電路</p><p><b>　　3.3主控電路</b

28、></p><p>　　單片機(jī)AT89C51 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，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。晶振采用12MHZ。復(fù)位電路采用上電加自動(dòng)復(fù)位。AT8951的管腳如下圖所示：</p><p><b>　　各管腳功能：</b></p><p>　　VCC：供電電

29、壓。 　　GND：接地。 　P0~P3：為輸入/輸出口線，其各有的功能，而P3口每一位還有特殊功能。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

30、器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 　 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 　 　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 　 　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　3.4時(shí)鐘電路</b></p><p>　　80C51時(shí)鐘有兩

31、種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式。80C51中有一個(gè)構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。本次采用內(nèi)部震蕩電路,瓷片電容采用22PF,晶振為12MHZ。</p><p><b>　　圖 震蕩電路圖</b></p><p><b>　　3.5復(fù)位電路</b></p><p

32、>　　單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路在這里采用的是上電+按鈕復(fù)位電路形式，其中電阻R采用10KΩ的阻值 ，電容采用10μF的電容值。</p><p><b>　　圖 復(fù)位電路</b></p><p><b>　　3.6顯示電路</b></p><p>　　對(duì)于數(shù)字溫度的顯示，我們采用6位LED數(shù)碼管。足夠顯示0~100中

33、各位數(shù)，并且還能顯示一位小數(shù)部分。</p><p>　　3.7溫度傳感器及DS18B20測(cè)溫原理</p><p>　　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)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)

34、行通信；●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；●無須外部器件；●可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5Ｖ；●零待機(jī)功耗；●溫度以９或１２位數(shù)字；●用戶可定義報(bào)警設(shè)置；●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；●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； DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝，其引腳排列及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖及測(cè)溫原

35、理圖如下圖1、圖2、圖3所示：</p><p><b>　　圖 1引腳排列</b></p><p><b>　　圖 2內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　圖3 DS18B20測(cè)溫原理圖</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

36、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，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)振蕩器來決定，每次測(cè)量前，首先將最低溫所對(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)置在最低溫所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。</p><

37、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)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。</p>&l

38、t;p>　　四、系統(tǒng)軟件算法設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每1s進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度。</p><p>　　圖4.1 主程序流程</p><p>　

39、　4.2讀出溫度子程序</p><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)，檢驗(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4.2所示。</p><p>　　圖4.2 讀出溫度子程序流程圖</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

40、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顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。</p><p>　　4.4計(jì)算溫度子程序</p><p>　　計(jì)算溫度子程序?qū)AM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4.3所示。</p><p><b>　　N</b></p><p>

41、<b>　　Y</b></p><p>　　圖4.3 計(jì)算溫度子程序流程圖</p><p><b>　　五、軟件仿真</b></p><p><b>　　5.1系統(tǒng)仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　5.2系統(tǒng)原理圖</b></p>

42、<p><b>　　六、總結(jié)與體會(huì)</b></p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)的進(jìn)程中，遇到了很多問題，例如，一開始在確定課設(shè)題目后，在編寫程序時(shí)，由于思路不太清晰，而且設(shè)計(jì)要求中需要使用新器件DS18B20智能測(cè)溫，而其相關(guān)知識(shí)我們很模糊甚至可以說一無所知，不過后來，我們通過查找一些相關(guān)的資料書以及尋求輔導(dǎo)老師的幫助，又經(jīng)過我們的主動(dòng)思考，理清思路，終于將程序修改正確。在仿真

43、時(shí)，由于我們有了之前的數(shù)模電課設(shè)仿真經(jīng)驗(yàn)，所以此時(shí)我們課設(shè)進(jìn)行的很順利，并沒有受到什么大的阻礙。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個(gè)程序并不是一件簡(jiǎn)單的事，舉個(gè)例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)加減時(shí)，我用的都是BCD碼，這一次，我全部用的都是16進(jìn)制的數(shù)直接加減，顯示處理時(shí)在用除法去刪分,感覺效果比較好，有好多的東西，只有我們?nèi)ピ囍隽?，才能真正的掌握，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難

44、理解的，更談不上掌握。</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，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。</p><p>　　附錄 </p><

45、;p><b>　　程序清單</b></p><p>　　DQ BITP3.0 ;從DS18B20向8051傳送的數(shù)據(jù)端口</p><p>　　FLAG BIT00H</p><p>　　FLAG_NEGBIT01H ;溫度正負(fù)值標(biāo)志位</p><p>

46、　　TEMP_LEQU 30H ;所設(shè)報(bào)警最低值溫度值</p><p>　　TEMP_HEQU31H ;所設(shè)報(bào)警最高值溫度值</p><p>　　TEMP_INTEQU 32H</p><p>　　TEMP_DPEQU 33H</p><p>　　TEMP

47、_100EQU34H ;</p><p>　　TEMP_10EQU35H</p><p>　　TEMP_1EQU36H</p><p>　　C0BIT P3.1 ;負(fù)溫度標(biāo)志位</p><p>　　C1BIT P3.2 ;超過100 標(biāo)志位</p><

48、;p>　　C2BIT P3.3 ;超過10 標(biāo)志位</p><p>　　C3BIT P3.4 ;超過1 標(biāo)志位</p><p>　　C4BIT P3.5 ;超過0 標(biāo)志位</p><p>　　;*******************************</p><p>　　;**

49、**********主函數(shù)*************</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START</p><p><b>　　ORG 1000H</b></p><p>　　START:MOV SP,#60H</p><p&

50、gt;　　MAIN: LCALL READ_TEMP ;調(diào)用函數(shù)讀DS18B20所示溫度</p><p>　　LCALL PROC_TEMP ;調(diào)用函數(shù)對(duì)溫度進(jìn)行處理</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　　;*******************

51、**************</p><p>　　;*********************************</p><p>　　READ_TEMP:</p><p>　　LCALL INI_DQ</p><p>　　JB FLAG,RE_0</p><p><b>　　RET</b>

52、</p><p>　　RE_0:MOV A,#0CCH</p><p>　　LCALL WRITE_DQ ;讀出傳感器所示溫度</p><p>　　MOV A,#44H</p><p>　　LCALL WRITE_DQ</p><p>　　LCALL DISP_LED;調(diào)用LED顯示程序<

53、/p><p>　　LCALL INI_DQ</p><p>　　MOV A,#0CCH</p><p>　　LCALL WRITE_DQ</p><p>　　MOV A,#0BEH</p><p>　　LCALL WRITE_DQ</p><p>　　LCALL READ_DQ</p>

54、<p><b>　　RET</b></p><p>　　;************DS18B20初始化程序***************</p><p><b>　　INI_DQ:</b></p><p><b>　　SETBDQ</b></p><p>　　NO

55、P ;</p><p>　　NOP ;空操作 PC值加2</p><p><b>　　CLRDQ</b></p><p>　　MOV R1,#3</p><p>　　INI_0: MOV R0,#80</p>

56、;<p>　　DJNZ R0,$</p><p>　　DJNZ R1,INI_0</p><p><b>　　SETB DQ</b></p><p>　　NOP ;</p><p>　　NOP ;</p>

57、;<p>　　NOP ;空操作 PC值加3</p><p>　　MOVR7,#25</p><p>　　INI_1: JNB DQ,INI_2 ;DQ為0則轉(zhuǎn)</p><p>　　DJNZ R7,INI_1 ;延時(shí)</p><p>　　LJMP INI

58、_3</p><p>　　INI_2: SETB FLAG ;標(biāo)志位</p><p>　　LJMP INI_4</p><p>　　INI_3: CLR FLAG</p><p>　　LJMP INI_5</p><p>　　INI_4: MOV R0,#80</p>

59、<p>　　DJNZ R0,$ ;時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間</p><p>　　INI_5: SETB DQ</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;**************DS18B20寫命令******************</p><p><b>　　W

60、RITE_DQ:</b></p><p>　　MOVR6,#8</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　Tloop:CLRDQ</p><p><b>　　MOV R2,#6</b></p><p><b>　　DJN

61、Z R2,$</b></p><p>　　RRCA;最低位移到C中</p><p><b>　　MOV DQ,C</b></p><p>　　MOV R2,#23</p><p><b>　　DJNZ R2,$</b></p><p><b>　

62、　SETB DQ</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R6,Tloop</p><p><b>　　SETB DQ</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;***

63、***********讀DS18B20數(shù)據(jù)函數(shù)*************</p><p><b>　　READ_DQ:</b></p><p>　　MOV R5,#2</p><p>　　MOV R0,#30H</p><p>　　READ_0:MOV R6,#8</p><p>　　R

64、EAD_1:CLRC</p><p><b>　　SETB DQ</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　CLRDQ</b></p><p>

65、;<b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　SETBDQ</b></p>

66、<p>　　MOV R2,#9</p><p>　　DJNZ R2,$</p><p><b>　　MOV C,DQ</b></p><p>　　MOV R3,#23</p><p>　　DJNZ R3,$</p><p><b>　　RRCA</b>

67、;</p><p>　　DJNZR6,READ_1</p><p>　　MOV @R0,A</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R5,READ_0</p><p><b>　　SETB DQ</b></p>

68、<p><b>　　RET</b></p><p>　　;***************溫度數(shù)據(jù)處理程序****************</p><p>　　PROC_TEMP:</p><p>　　CLR FLAG_NEG</p><p>　　MOV A,TEMP_L</p><p>

69、;　　SWAP A ; A中高低四位互換</p><p>　　ORL A,#0F0H</p><p>　　MOV TEMP_INT,A</p><p>　　MOV A,TEMP_H</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ORL A,

70、#0FH</p><p>　　ANL TEMP_INT,A</p><p>　　MOV A,TEMP_H</p><p>　　CLR P3.6</p><p>　　CLR P3.7</p><p>　　JB ACC.7,BAOJING1 ;低于零度亮紅燈報(bào)警</p><p&

71、gt;　　;JBACC.7,NEGTIVE</p><p>　　MOV A,TEMP_L</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV DPTR,#TAB3</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV TEMP_DP,A</p><p&g

72、t;　　LJMP PRO_0</p><p>　　;***********報(bào)警函數(shù)********************</p><p>　　BAOJING1: SETB P3.6</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;NEGTIVE: ;溫度值為負(fù)時(shí)處理程序，按實(shí)際情況

73、，處理過程比較復(fù)雜</p><p>　　;SETB FLAG_NEG</p><p>　　;MOV A,TEMP_L</p><p><b>　　;CPL A</b></p><p>　　;ANL A,#0FH</p><p>　　;MOV R1,A</p><p&g

74、t;　　;CJNE R1,#0FH,PRO_1</p><p>　　; ;低于0°則調(diào)用報(bào)警函數(shù)</p><p>　　;PUSH ACC</p><p>　　;MOV A,TEMP_INT</p><p>　　;SUBB A,#1</p><p>　　;MOV TEMP_INT,A&

75、lt;/p><p><b>　　;POP ACC</b></p><p>　　;MOV TEMP_DP,#00H</p><p>　　; LJMP PRO_2</p><p>　　PRO_1: ADD A,#1</p><p>　　MOV DPTR,#TAB3</p>

76、<p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV TEMP_DP,A</p><p>　　PRO_2:MOV A,TEMP_INT</p><p><b>　　CPL A</b></p><p>　　MOV TEMP_INT,A</p><p>　　PRO_0:M

77、OV A,TEMP_INT</p><p>　　MOV B,#100</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV TEMP_100,A</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　MOV B,#1

78、0</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV TEMP_10,A</p><p>　　MOV TEMP_1,B</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;**************LED初始化*

79、*******************</p><p><b>　　CLR_LED:</b></p><p><b>　　CLR C0</b></p><p><b>　　CLR C1</b></p><p><b>　　CLR C2</b></p&

80、gt;<p><b>　　CLR C3</b></p><p><b>　　CLR C4</b></p><p>　　RET ;**************LED顯示***********************</p><p><b>　　DISP_LED

81、:</b></p><p>　　LCALL CLR_LED</p><p><b>　　SETB C0</b></p><p>　　JNB FLAG_NEG,DL_0</p><p>　　MOV P1,#0BFH</p><p>　　LCALL DELAY_10MS</p>

82、<p><b>　　LJMP DL_1</b></p><p><b>　　DL_0:</b></p><p>　　MOV P1,#0FFH</p><p>　　LCALL DELAY_10MS</p><p>　　DL_1:LCALL CLR_LED</p><

83、p>　　SETB C1 ;顯示百位</p><p>　　MOV A,TEMP_100</p><p>　　MOV DPTR,#TAB4</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p>&

84、lt;p>　　CJNE A,#0F9H,CESHI</p><p>　　LCALL BAOJING2 ;超過一百啟動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警</p><p>　　CESHI:LCALL DELAY_10MS</p><p>　　LCALL CLR_LED</p><p>　　SETB C2

85、 ;顯示十位</p><p>　　MOV A,TEMP_10</p><p>　　MOV DPTR,#TAB4</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY_10MS<

86、/p><p>　　LCALL CLR_LED</p><p><b>　　SETB C3</b></p><p>　　MOV A,TEMP_1 ;顯示 個(gè)位</p><p>　　MOV DPTR,#TAB5</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR<

87、;/p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY_10MS</p><p>　　LCALL CLR_LED</p><p>　　SETB C4 ;顯示小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)</p><p>　　MOV A,TEMP

88、_DP</p><p>　　MOV DPTR,#TAB4</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p><b>　　MOV P1,A</b></p><p>　　RET ;******************</p><p&

89、gt;　　BAOJING2: SETB P3.7</p><p>　　RET ;*********延時(shí)函數(shù)*************</p><p>　　DELAY_10MS:</p><p>　　MOV R3,#20</p><p>　　DEL_1:MOV R4,#248<

90、/p><p><b>　　DJNZ R4,$</b></p><p>　　DJNZ R3,DEL_1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;**********小數(shù)位轉(zhuǎn)換********************</p><p>　　TAB3:DB0

91、0H,01H,01H,02H</p><p>　　DB02H,03H,04H,04H</p><p>　　DB05H,06H,06H,07H</p><p>　　DB07H,08H,09H,09H</p><p>　　;************無小數(shù)點(diǎn)位的段碼******************</p><p>

92、　　TAB4:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H</p><p>　　;*****************有小數(shù)點(diǎn)**********************</p><p>　　TAB5:DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H</p><p><b&

93、gt;　　END</b></p><p><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