數(shù)字溫度計word版(已修改)

　

【正文】 目 錄 1. 緒論 ............................................ 錯誤 !未定義書簽。 課題背景及目的 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 2. 系統(tǒng) 設(shè)計方案 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 數(shù)字溫度計 系統(tǒng)簡介 .......................................... 2 數(shù)字溫度計 系統(tǒng)框圖 及總圖 .................................... 2 3. 硬件電路 元器件介紹 .............................................. 4 MCS51 系列芯片介紹 ........................................ 4 DS18B20 數(shù)字溫度 傳感器 ..................................... 7 LED 數(shù)碼管 ................................................ 10 4. 硬件設(shè)計與原理 ................................................. 12 單片機(jī)最小 化 系統(tǒng)電路 ................................... 12 DS18B20 傳感器采集電路 .................................... 13 LED 顯示電路 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)電源電路 ............................................... 14 系統(tǒng)復(fù)位電路 ............................................... 14 系統(tǒng) 時鐘電路 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 5. 單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計 ............................................. 17 程序的總體設(shè)計 ............................................. 17 程序的編制 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 6. 系統(tǒng)的調(diào)試與實現(xiàn) ............................................... 23 硬件電路的裝配與調(diào)試 ....................................... 23 系統(tǒng)軟件的調(diào)試 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)的綜合調(diào)試 ............................................. 23 總 結(jié) ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄 元件清單 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 1 頁 數(shù)字溫度計系統(tǒng)簡介 本設(shè)計選用 DS18B20 做溫度傳感器， AT89C51 芯片完成對數(shù)據(jù)的處理，然后通過數(shù)碼管將溫度顯示出 來。 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板專利技術(shù)，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)，它體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活，可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點，現(xiàn)場溫度直接以“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。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。在傳統(tǒng)的溫度測量系統(tǒng)中 ,一般的做法是在各個測點分布安裝合適的模擬式溫度傳感器 ,多個模擬輸出信號經(jīng)傳輸線集中到一點 ,再統(tǒng)一送入微機(jī)進(jìn)行數(shù)字化，該方案的缺點是模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的接口電路需要占用數(shù)條數(shù)據(jù) /控制線，限制了單片機(jī)功能的擴(kuò)展 ,而且在溫度監(jiān)測點大范圍分布的系統(tǒng)中 ,模擬信號需長距離傳輸 ,信號容易失真 ,抗干擾能力差 ,而數(shù)字溫度傳感器解決了這些問題 ,其基本設(shè)計思路是用數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 代替模擬式溫度傳感器 ,并能夠與單片機(jī)芯片 AT89C51相結(jié)，在實際應(yīng)用中取得了良好的測溫效果。 數(shù)字溫度計系統(tǒng)框圖及系統(tǒng)總圖 本課題是選用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 做溫度采集的探頭， MCS51 系列單片機(jī)AT89C51 完成對數(shù)據(jù)的分析和處理，然后通過七段 LED 數(shù)碼管將溫度值顯示出來。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)總體框圖 數(shù)字溫度計系統(tǒng)設(shè)計總圖如圖 所示。 把處理后的數(shù)據(jù)送到LED數(shù)碼管中顯示出來 把DS18B20采集數(shù)據(jù)到的數(shù)據(jù)送到AT89C51芯片中進(jìn)行處理 溫度傳感器DS18B20 采集數(shù)據(jù) 開始 結(jié)束 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁 圖 數(shù)字溫度計系統(tǒng)總圖 本系統(tǒng)主要由電源電路 、 信號采集電路 、 晶振電路 、 復(fù)位電路 、 LED 數(shù)碼管顯示電路等組成。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 3 元器件介紹 AT89C51 芯片介紹 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案 [1, 943]。 下面圖 為 AT89C51 的引腳排列圖。 圖 AT89C51 的引腳圖 (1) 主要特性： 8051 CPU 與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 (壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) ) 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz 三級程序存儲器保密鎖定 128*8 位內(nèi)部 RAM 32 條可編程 I/O 線 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 6 個中斷源 可編程串行通道 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 4 頁 低 功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 (2) 管腳說明： VCC：供電電壓 。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門 電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 [2, 459]。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口 。 P3 口管腳 的 備選功能 。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1）