基于at89s51的單片機的數字溫度測量及顯示系統設計(完整版)

　　

【正文】 DS18B20完成溫度轉換這一過程，根據DS18B20的通訊協議，須經三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。根據顯示內容和方式的不同可以分為,數顯LCD,點陣字符LCD,點陣圖形LCD在此設計中我們采用點陣字符LCD，這里采用常用的2行16個字的1602液晶模塊。圖 液晶顯示電路圖第4章 系統的軟件設計 系統的主程序設計主程序是系統的監控程序，在程序運行的過程中必須先經過初始化，包括鍵盤程序，中斷程序，以及各個控制端口的初始化工作。INT1—外部中斷請求0，由INTO引腳輸入，中斷請求標志為IE0。給VCC端加上+5V的電壓，GND端接地。只要配上適當的溫度傳感器，這個系統便還可以實現很多領域的溫度自動控制。根據我國的科技和工業水平，這個系統的設計是符合工業生產的需要。檢查了自己的知識水平，使我對自己有一個全新的認識。我還要感謝實習組及實驗室的所有老師，為我的畢業設計提供了非常便利的條件。掃描鍵盤程序 LCALL ASKSAO: CLR 01H LCALL KEY JNB 01H,SAO CJNE A,10,PAN LCALL ANSW RETIPAN: CJNE A,12,SAO RETI 。 將從DS18B20中讀出的溫度數據進行轉換TEMPER_COV: MOV A,0f0H ANL A,TEMPER_L 。2 SETB CLK MOV C,DO CLR CLK RLC A 。6 NOP SETB CLK NOP CLR CLK 。2 NOP SETB CLK NOP CLR CLK 。7 SETB CLK MOV C,DO CLR CLK RLC A 6 SETB CLK MOV C,DO CLR CLK RLC A 。內層循環為1MS NOP DJNZ R2,LOOPDJNZ R3, DELAY POP A MOV R2,A POP A MOV R3,A POP A RET 。 LCD端口定義D2RS EQU D2RW EQU D2E EQU KEYPORT EQU P1 。通過測試表明系統的設計是正確的，可行的。經過四個多月的方案論證、系統的硬件和軟件的設計、系統的調試。通過分析表明：本系統是一個性價比比較好的系統，不論對于生產者還是使用者來說，它都可以帶來好的經濟效益。本系統的設計成本很低，總成本不超過50元人民幣。利用面包板搭了一個PNP9012的偏置電路電路如圖44。根據硬件設計完成對溫度的控制。 第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執行命令。當測量的溫度超過了設定的最高溫度,就相當于基極輸入為“0”，這時三極管導通推動小風扇和控制電路工作，反之,當基極輸入為“1”時，三極管不導通，報警器和控制電路都不工作。 圖 DS18B20管腳圖在硬件上，DS18B20與單片機的連接有兩種方法，一種是VCC接外部電源，GND接地，I/O與單片機的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時UDD、GND接地，I/O接單片機I/O。電路中的微調電容通常選擇為30pF左右，該電容的大小會影響到振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩定性和起振的快速性。第3章 系統的硬件設計 單片機最小系統的設計目前的單片機開發系統只能夠仿真單片機，卻沒有給用戶提供一個通用的最小系統。由于屬于芯片化的微型計算機，各功能部件在芯片中的布局和結構達到最優化，工作也相對穩定。這樣做無疑會使每一種派生產品具有更強的功能和更低的成本。’nSP?所形成的16位181。3 功率消耗小，相比而言液晶顯示器的主要功耗在內部電極和驅動IC上，因而耗電量比其他器件要小很多。由于DS18B20將溫度傳感器、信號放大調理、A/D轉換、接口全部集成于一芯片，與單片機連接簡單、方便，與AD590相比是更新一代的溫度傳感器，所以溫度傳感器采用DS18B20。如：環境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。DS18B20是DALLAS公司生產的一線式數字溫度傳感器,具有3引腳TO－92小體積封裝形式。目前，已開發出多種智能溫度傳感器系列產品。圖21是AD590用于測量熱力學溫度的基本應用電路。畢業設計的主要任務是能對溫度進行自動的檢測和控制。AT89S51單片機綜合了微型處理器的基本功能。該系統的總體設計思路如下：溫度傳感器DS18B20把所測得的溫度發送到AT89S51單片機上，經過51單片機處理，將把溫度在顯示電路上顯示，本系統顯示器為點陣字符LCD，1602液晶模塊。可運行性強，價格低廉等優點，特別適用于生活，醫療，工業生產等方面的溫度測量及控制。它可以實時的顯示和設定溫度，實現對溫度的自動控制。【方案的比較與評價】本設計是一個數字溫度溫度控制系統，能測量溫度，并能在超限的情況下進行控制、調整，并報警。它的主要組成部分有：AT89S51單片機、溫度傳感器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路。它可以實時的顯示和設定溫度，實現對溫度的自動控制。CPU選用的是 AT89S51 ，溫度傳感器用的是Dallas公司的DS18B20，顯示器選用的LCD液晶屏。通過測試表明，本設計對溫度的控制有方便、簡單的特點，從而大幅提高了被控溫度的技術指標。本設計是一個數字溫度測量及控制系統，能測柜內的溫度，并能在超限的情況下進行控制、調整，并報警。檢測范圍5攝氏度到60攝氏度。按照實際需要，同時也考慮到設計成本與整個系統的精巧性，所以在本系統中就選用價格較低、工作穩定的AT89S51單片機作為整個系統的控制器。設計中采用單片機來控制溫度，因此要有溫度的采集電路，鍵盤顯示電路，溫控電路，報警電路等幾個部分。因為流過AD590的電流與熱力學溫度成正比，當電阻R1和電位器R2的電阻之和為1kΩ時，輸出電壓隨溫度的變化為1mV/K。智能溫度傳感器內部都包含溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為9位～12位A/D轉換精度,℃,被測溫度用符號擴展的16位數字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產生。與前一代產品不同，新的產品支持3V~，使系統設計更靈活、方便。 顯示器的選擇 LED顯示器采用傳統的七段數碼LED顯示器。雖然LCD顯示器的價格比數碼管要貴，但它的顯示效果好，是當今顯示器的主流，所以采用LCD 作為顯示器。’nSP?系列單片機（以下簡稱181。利用凌陽單片機有一定的好處凌陽的優勢是硬件性能，抗干擾能力強，但凌陽單片機我們沒有系統的學習，這對于剛接觸單片機的我們來說不是很容易上手，其價格也要比89S51昂貴一些，因此我們并沒有將其作為首選。51的優點是價錢便宜,I/O口多,程序空間大。由設計的要求，只要做很小集成度的最小系統應用在一些小的控制單元。晶體的振蕩頻率為12MHz。無論是內部寄生電源還是外部供電，I/,:把DS18B20的數據線與單片機的13管腳連接,再加上上拉電阻。、。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據線。按下4*4鍵盤上的A鍵可以設定溫度上限，按下B鍵可以設定溫度下限。基極輸入為“0”時，這時三極管導通推動報警器和控制電路工作，當基極輸入為“1”時，三極管不導通，報警器和控制電路都不工作。如果采用大批量生產的話，生產成本會更低。 社會效益分析本設計是以AT89S51為核心，利用軟硬件相結合的自動控制的典型例子。查閱了大量的關于傳感器、單片機及其接口電路、以及控制方面的理論。但是由于設計者的設計經驗和知識水平有限，系統還存在許多不足和缺陷。 DS18B20端口定義TEMPER_L EQU 36HTEMPER_H EQU 35HTEMPER_NUM EQU 38HFLAG1 BIT 00HDQ BIT ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HJMP INT00ORG 0038HMAIN: MOV SP,60H SETB SETB SETB SETB EA SETB EX0 SETB SEETB SETB MOV R0,01H 。確認是否修改溫度設定ASK: MOV R0,01H 。5 SETB CLK MOV C,DO CLR CLK RLC A 。3 NOP SETB CLK NOP CLR CLK 。5 NOP SETB CLK NOP CLR CLK 。3 SETB CLK MOV C,DO CLR CLK RLC A 。 低位存入36H(TEMPER_L),高位存入35H(TEMPER_ NOP NOP SETB DQMOV R3,7 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET 。8位數據接口，雙行顯示，5*7點陣 LCALL DIS_CMD _WRT CALL DIS_CUR_OFF MOV 42H,20 MOV 43H,32XIAN: LCALL GET_TEMPER LCALL DISP LCALL DELAY43MS MOV A,TEMPER_NUM SUBB A,42H JC ZZZL MOV A,TEMPER_NUM SUBB A,43H JNC ZZZ2 SETB