單片機課程設(shè)計數(shù)字溫度計

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　單片機技術(shù)作為計算機技術(shù)的一個分支，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制，智能儀器儀表，機電一體化產(chǎn)品，家用電器等各個領(lǐng)域?！皢纹瑱C原理與應(yīng)用”在工科院校各專業(yè)中已作為一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課而普遍開設(shè)。學(xué)生在課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計,科研項目中會廣泛應(yīng)用到單片機知識，而且，進入社會后也會廣泛接觸到單片機的工程項目。鑒于此，提高“單片機原理及應(yīng)用”課的

2、教學(xué)效果，讓學(xué)生參與課程設(shè)計實習(xí)甚為重要。單片機應(yīng)用技術(shù)涉及的內(nèi)容十分廣泛，如何使學(xué)生在有限的時間內(nèi)掌握單片機應(yīng)用的基本原理及方法，是一個很有價值的教學(xué)項目。為此，我們進行了“單片機的學(xué)習(xí)與應(yīng)用”方面的課程設(shè)計，鍛煉學(xué)生的動腦動手以及協(xié)作能力。</p><p>　　單片機課程設(shè)計是針對模擬電子技術(shù)，數(shù)字邏輯電路，電路，單片機的原理及應(yīng)用課程的要求，對我們進行綜合性實踐訓(xùn)練的實踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它包括選擇課設(shè)任務(wù)、軟件設(shè)

3、計，硬件設(shè)計，調(diào)試和編寫課設(shè)報告等實踐內(nèi)容。通過此次課程設(shè)計實現(xiàn)以下三個目標(biāo):第一，讓學(xué)生初步掌握單片機課程的試驗、設(shè)計方法，即學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求和性能約束，查閱文獻資料，收集、分析類似的相關(guān)題目，并通過元器件的組裝調(diào)試等實踐環(huán)節(jié)，使最終硬件電路達到題目要求的性能指標(biāo)；第二，課程設(shè)計為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，畢業(yè)設(shè)計是系統(tǒng)的工程設(shè)計實踐，而課程設(shè)計的著眼點是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)的軌道上逐漸引向?qū)嶋H運用，從已學(xué)過的定性分析、定量計算的方法，

4、逐步掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解科學(xué)實驗的程序和實施方法。第三，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考樂于動手的習(xí)慣，同時通過設(shè)計并制作單片機類產(chǎn)品，使學(xué)生能夠自己不斷地學(xué)習(xí)接受新知識（如在本課設(shè)題目中存在智能測溫器件DS18B20，就是課堂環(huán)節(jié)中不曾提及的“新器件”），通過多人的合作解決現(xiàn)實中存在的問題，從而不斷地增強學(xué)生在該方面的自信心及興趣，也提高了學(xué)生的動手能力，對學(xué)生以后步入社會參加工作打下一定良好的實踐基礎(chǔ)。</p><p&

5、gt;　　摘要：隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù),單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同種類的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、濕度、溫度、速度、硬度、壓力等的物理量的測量。本文將介紹一種基于單片機控制理論及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)字溫度計。</p><p>　　本文主要介紹了一個基于AT89C51

6、單片機的測溫系統(tǒng)，詳細描述了利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20開發(fā)測溫系統(tǒng)的過程，重點對傳感器在單片機喜愛的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進行了詳盡分析，對各部分的電路也進行一一介紹，該系統(tǒng)可以方便的是實現(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，適合我們?nèi)粘Ｉ詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量，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)的輔助擴展。D

7、S18B20和AT89C51結(jié)合實現(xiàn)最簡溫度檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，適合與惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫度測量，有廣泛的應(yīng)用前景。</p><p>　　本設(shè)計首先是確定目標(biāo)，氣候是各個功能模塊的設(shè)計，再在Proteus軟件上進行仿真，修改，仿真。</p><p>　　本溫度計屬于多功能溫度計，可以設(shè)置上下報警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時，可以報警。 </p><p

8、>　　關(guān)鍵詞：單片機，數(shù)字控制，溫度計， DS18B20，AT89C51</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………………………1</p><p>　　摘要…………………………………………………………………………………………3</p><

9、p>　　關(guān)鍵字………………………………………………………………………………………3</p><p>　　一．單片機簡介………………………………………………………………………………5</p><p>　　1．1單片機的應(yīng)用…………………………………………………………………………5</p><p>　　1．2單片機的開發(fā)過程……………………………………………………

10、………………6</p><p>　　二、設(shè)計方案…………………………………………………………………………………6</p><p>　　2．1設(shè)計任務(wù)和要求………………………………………………………………………6</p><p>　　2．2方案辯證………………………………………………………………………………7</p><p>　　1溫度計軟件設(shè)

11、計流程圖………………………………………………………………7</p><p>　　2元器件的選取…………………………………………………………………………7</p><p>　　3系統(tǒng)最終設(shè)計方案……………………………………………………………………8</p><p>　　三、設(shè)計方案的總體設(shè)計框圖……………………………………………………………8</p>&

12、lt;p>　　3．1硬件電路框圖…………………………………………………………………………8</p><p>　　3．2硬件電路概述…………………………………………………………………………9</p><p>　　3．3主控電路………………………………………………………………………………9</p><p>　　3．4顯示電路……………………………………………………

13、…………………………10</p><p>　　3．5報警溫度調(diào)節(jié)電路……………………………………………………………………10</p><p>　　3．6溫度傳感器及 DS18B20測溫原理…………………………………………………11</p><p>　　四、系統(tǒng)軟件算法設(shè)計………………………………………………………………15</p><p>

14、　　4．1主程序…………………………………………………………………………………15</p><p>　　4．2讀出溫度子程序………………………………………………………………………16</p><p>　　4．3溫度轉(zhuǎn)換命令子程序…………………………………………………………………17</p><p>　　4．4 計算溫度子程序………………………………………………………

15、………………17</p><p>　　4．5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序…………………………………………………………………17</p><p>　　4．6 1602的液晶顯示……………………………………………………………………18</p><p>　　五、軟件仿真………………………………………………………………………………18</p><p>　　

16、5．1系統(tǒng)仿真設(shè)計…………………………………………………………………………18</p><p>　　5．2系統(tǒng)原理圖……………………………………………………………………………19</p><p>　　結(jié)與體會……………………………………………………………………………………20</p><p>　　附錄………………………………………………………………………………………

17、……21</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………………………………29</p><p><b>　　二、設(shè)計方案</b></p><p>　　2．1設(shè)計務(wù)任和要求</p><p>　　1、基本范圍-20℃——125℃</p><p>　　2、精度誤差小于0.5

18、℃</p><p>　　3、LED 數(shù)碼直讀顯示</p><p>　　4、可以任意設(shè)定溫度的上下限報警功能.</p><p><b>　　2．2方案辯證</b></p><p>　　1溫度計軟件設(shè)計流程圖： </p><p><b>　　2元器件的選?。?lt

19、;/b></p><p><b>　　單片機芯片的選?。?lt;/b></p><p><b>　　方案一.</b></p><p>　　采用89C51芯片作為硬件核心，利用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機完全兼容,但是運用于電路設(shè)計中時由于不具備IS

20、P在線編程技術(shù), 當(dāng)在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。</p><p><b>　　方案二:</b></p><p>　　采用AT89C51單片機與MCS-51系列單片機相比有兩大優(yōu)勢：第一，片內(nèi)程序存儲器采用閃存，使程序的寫入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整個硬件電路的體積更小，

21、且管腳數(shù)目為20個，與MCS-51相比減少一倍，使理解更容易。</p><p>　　綜上所述：本課設(shè)中單片機芯片采用AT89C51。</p><p><b>　　溫度傳感器的選?。?lt;/b></p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　采用熱敏電阻傳感器。利用熱敏電阻隨溫度變化而

22、顯著變化，能直接將溫度的變化轉(zhuǎn)換為能量的變化，進而制成溫度計。但是其測溫傳感器比較復(fù)雜，而且不易通過編制程序來控制測溫精度，增大系統(tǒng)設(shè)計的難度。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20的內(nèi)部3腳（或8腳）封裝；使用特有的溫度測量技術(shù)，將被測溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號；3.0～5.5V的電源供電方式和寄生電

23、源供電方式；ROM由64位二進制數(shù)字組成，共分為8個字節(jié)；RAM由9個字節(jié)的高速暫存器和非易失性電擦寫ROM組成。</p><p>　　綜上所述：溫度傳感器選取智能測溫器件DS18B20。</p><p>　　本設(shè)計顯示電路采用1602液晶顯示模塊芯片。</p><p>　　3系統(tǒng)最終設(shè)計方案：</p><p>　　綜上各方案所述,對此次課設(shè)

24、的方案選定: 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器件作為測溫電路主要組成部分。至此，系統(tǒng)最終方案確定。</p><p>　　三、設(shè)計方案的總體設(shè)計框圖</p><p>　　溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖所示，控制器采用單片機AT89C51，溫度傳感器采用DS18B20，用1602液晶顯示屏以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度

25、顯示。</p><p>　　3.1硬件電路框圖：</p><p><b>　　圖　總體設(shè)計方框圖</b></p><p>　　3.2硬件電路概述：</p><p>　　系統(tǒng)由單片機最小系統(tǒng)、顯示電路、按鍵、溫度傳感器等組成。</p><p>　　本電路是由AT89C2051單片機為控制核心，具有與

26、MCS-51系列單片機完全兼容，程序加密等功能，帶2KB字節(jié)可編程閃存，工作電壓范圍為2.7～6V，全靜態(tài)工作頻率為0～24MHZ；顯示電路由1602液晶顯示模塊芯片，可以進行多行顯示；溫度報警按鍵設(shè)為五個，可以顯示華氏溫度，調(diào)節(jié)高低報警溫度；溫度傳感器電路主要由DS18B20測溫器件構(gòu)成，該器件主要功能有：采用單總線技術(shù)；每只DS18B20具有一個獨立的不可修改的64位序列號；低壓供電，電源范圍為3～5V；測溫范圍為-20℃～+125

27、℃，誤差為±0.5℃；復(fù)位電路是10K電阻構(gòu)成的上電自動復(fù)位。</p><p><b>　　3.3主控電路</b></p><p>　　單片機AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(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復(fù)位。</p>

28、<p>　　主控芯片AT89C51</p><p><b>　　晶振電路 </b></p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p><b>　　3.4顯示電路</b></p><p>　　本設(shè)計顯示電路采用1602液晶顯示模塊芯片，該芯片可現(xiàn)實16x2個

29、字符，比以前的七段數(shù)碼管LED顯示器在顯示字符的數(shù)量上要多得多。另外，由于1602芯片編程比較簡單，界面直觀，因此更加易于使用者的操作和觀測。1602A芯片的接口信號說明如下表：</p><p>　　1602A芯片的接口信號說明</p><p><b>　　圖 液晶顯示電路</b></p><p>　　3．5報警溫度調(diào)節(jié)電路</p>

30、;<p>　　本系統(tǒng)一共設(shè)置了五個按鍵，k1鍵只是顯示華氏溫度，k4鍵按下不松開顯示高低報警溫度，松開后恢復(fù)顯示正常溫度，k2鍵和k3鍵是分別用來調(diào)節(jié)高低報警溫度，k鍵控制調(diào)節(jié)時的上調(diào)或下調(diào)。具體調(diào)節(jié)如將高溫報警溫度調(diào)高，第一步將k4鍵按下不松，k鍵升起位置，調(diào)節(jié)k2鍵，則高溫報警溫度向上增加，反之亦然。低溫報警同理。</p><p><b>　　圖 報警點調(diào)節(jié)電路</b>&l

31、t;/p><p>　　3.6溫度傳感器及DS18B20測溫原理</p><p>　　DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9-12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點如下：</p><p>　?。?）獨特的單線接口僅需要一個

32、端口引腳進行通信，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。</p><p>　?。?）DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)測溫；</p><p>　?。?）無須外部器件，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)；</p><p>　?。?）可通過數(shù)據(jù)線供

33、電，電壓范圍為3.0-5.5Ｖ；</p><p><b>　　（5）零待機功耗；</b></p><p>　?。?）溫度以9或12位數(shù)字，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實現(xiàn)高精度測溫；</p><p>　?。?）用戶可定義報警設(shè)置；</p><p>　?。?）報警搜索命令識別

34、并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；</p><p>　?。?）負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；</p><p>　?。?0）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力</p><p>　　DS18B20采用3腳PR35封裝或8腳SO

35、IC封裝，其引腳排列及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖及測溫原理圖如下所示：</p><p><b>　　圖 引腳排列</b></p><p><b>　　圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　圖 DS18B20測溫原理圖</p><p>　　64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一

36、的序號，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。溫度報警觸發(fā)器TH和TL，可通過軟件寫入戶報警上下限。</p><p>　　DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖4所示。頭2個字節(jié)包含測得的溫度信息，第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電

37、復(fù)位時被刷新。第5個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖5所示。低5位一直為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。</p><p>　　圖5 DS18B20的字節(jié)定義</p

38、><p>　　DS18B20的分辨率定義如表1所示</p><p>　　表1 分辨率設(shè)置表</p><p>　　由表1可見，DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。因此，在實際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮。</p><p>　　主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換過

39、程是：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位，即將數(shù)據(jù)總線下拉500us，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16-60us左右，之后發(fā)出60-240us的存在低脈沖，主CPU收到此此信號表示復(fù)位成功；復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，然后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預(yù)訂的讀寫操作。</p><p>　　表2 ROM指令集</p><

40、;p>　　表3 RAM指令集</p><p>　　DS18B20的測溫原理是這這樣的,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(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)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。器件中還有一個計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)進而完成溫

41、度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將最低溫所對應(yīng)的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1、溫度寄存器中，計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在最低溫所對應(yīng)的一個基數(shù)值。</p><p>　　減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到

42、減法計數(shù)器計數(shù)到0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(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溫度值。</p><p><b>　　測溫電路</b></p><p>　　四、系統(tǒng)軟件算法設(shè)計</p><p>　　整個系統(tǒng)是由硬件配合軟件來實現(xiàn)的，在硬件確定后，編寫

43、的軟件的功能也就基本定型了。所以軟件的功能大致可分為兩個部分：一是監(jiān)控，這也是系統(tǒng)的核心部分，二是執(zhí)行部分，完成各個具體的功能。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。</p><p><b>　　4.1主程序</b></p><p>　　主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當(dāng)

44、前溫度值，溫度測量每1s進行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖所示。</p><p>　　圖 主程序流程圖圖讀溫度流程圖</p><p>　　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)，在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖示</p><p&

45、gt;<b>　　圖 溫度轉(zhuǎn)換流程圖</b></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)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖9所示</p><p>　　4.4 計算溫度子程序</

46、p><p>　　計算溫度子程序?qū)AM中讀取值進行BCD碼的轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖所示。</p><p>　　圖　計算溫度流程圖 　 圖　顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖</p><p>　　4.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序</p><p>　　顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時將符號顯

47、示位移入下一位。程序流程圖如圖。</p><p>　　4.6 1602的液晶顯示</p><p>　　1602液晶顯示流程圖：</p><p><b>　　五、軟件仿真</b></p><p><b>　　5.1系統(tǒng)仿真設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計是在Prote

48、us環(huán)境下進行仿真的，仿真所用到的器件有：單片機AT89C51，DS1820溫度傳感器，蜂鳴器，液晶顯示器，一些電阻，電容等。</p><p><b>　　仿真結(jié)果如下：</b></p><p>　　顯示器顯示 傳感器溫度</p><p><b>　　高低報警溫度</b></p>

49、;<p>　　高溫報警 低溫報警</p><p>　　報警時的led燈提示</p><p><b>　　5.2系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　六、總結(jié)與體會</b></p><p>　　經(jīng)過將近三周的單片機課程設(shè)計，終于完成了我的數(shù)字溫度計的

50、設(shè)計，雖然沒有完全達到設(shè)計要求，但從心底里說，還是高興的，畢竟這次設(shè)計把實物都做了出來，高興之余不得不深思呀！</p><p>　　在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過這樣的設(shè)計但這次設(shè)計真的讓我長進了很多，單片機課程設(shè)計重點就在于軟件算法的設(shè)計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序并不是一件簡單的事，舉個例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)加減時，我用的都是BCD碼，這一次，

51、我全部用的都是16進制的數(shù)直接加減，顯示處理時在用除法去刪分,感覺效果比較好，有好多的東西，只有我們?nèi)ピ囍隽耍拍苷嬲恼莆?，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。</p><p>　　從這次的課程設(shè)計中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機片機更是如此，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)計中的最大收獲。通過這次對數(shù)字溫

52、度計的設(shè)計與制作，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字溫度計的原理與設(shè)計理念，要設(shè)計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計方法。</p><p>　　通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的

53、了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解。</p><p>　　從這次的課程設(shè)計中，我真真正正的意識到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學(xué)的理論知識用到實際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機片機更是如此，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)計中的最大收獲。</p><p><b>　　附錄：</b></p&g

54、t;<p>　　//******************************************************</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#include<intrins.h> //shiyongyanshi</p><p>　　#include<

55、;math.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit DQ=P3^3;</p><p>　　sbit RS =P2^0;</p><p>　　sbi

56、t RW =P2^1;</p><p>　　sbit EN =P2^2;</p><p>　　sbit k=P1^0;</p><p>　　sbit k1=P1^4;</p><p>　　sbit k2=P1^5;</p><p>　　sbit k3=P1^6;</p><p>　　sbi

57、t k4=P1^7;</p><p>　　sbit led_red=P2^5;</p><p>　　sbit led_blue=P2^6;</p><p>　　sbit BEEP=P3^7;</p><p>　　uchar bz=1;</p><p><b>　　//BEEP=0;</b><

58、;/p><p>　　uchar ng=0; //fuhaobiaoshiwei </p><p>　　uchar TempBuffer[] ={"TEMP: "};</p><p>　　int temp_value; //溫度值</p><p>　　uchar code dis_title[

59、]={"--current temp--"};</p><p>　　void xianshi_huashi();</p><p>　　uchar gw=40;</p><p>　　char dw= 10;</p><p>　　uchar xianshi_title[]={" TEMP ALARM &qu

60、ot;};</p><p>　　uchar xianshi_baojing[]={"HI: LO: "}; //345 10 `` 12</p><p>　　//----------------延時--------------------------------</p><p>　　void delayxus(uint x)&

61、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　while(x--) for(i=0;i<200;i++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//***

62、******************LCD 控制********************</p><p><b>　　//讀lcd 狀態(tài)</b></p><p>　　uchar read_lcd_state()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar state ;

63、</p><p>　　RS=0;RW=1;EN=1;delayxus(1);state=P0;EN=0;delayxus(1);</p><p>　　return state;</p><p>　　} </p><p><b>　　// 忙等待&

64、lt;/b></p><p>　　void lcd_busy_wait()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while((read_lcd_state()&0x80)==0x80);</p><p>　　delayxus(5);</p><p><b

65、>　　}</b></p><p><b>　　//向LCD寫數(shù)據(jù)</b></p><p>　　void write_lcd_data(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_busy_wait();</p><p

66、>　　RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;EN=1;delayxus(1);EN=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//向LCD寫指令</b></p><p>　　void write_lcd_cmd(uchar cmd)</p><p>　　{

67、 lcd_busy_wait();</p><p>　　RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;EN=1;delayxus(1);EN=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//--------------------------------------------------------------------

68、---------------------------------</p><p><b>　　//LCD初始化</b></p><p>　　void init_lcd()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_lcd_cmd(0x38); delayxus(1)

69、;</p><p>　　write_lcd_cmd(0x01) ; delayxus(1);</p><p>　　write_lcd_cmd(0x06); delayxus(1);</p><p>　　write_lcd_cmd(0x0C) ; delayxus(1);</p><p><b>　　} </b><

70、;/p><p>　　//-----------------------------------------------</p><p>　　//設(shè)置液晶顯示位置</p><p>　　void set_lcd_pos(uchar p)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　writ

71、e_lcd_cmd(p| 0x80);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//---------------------------------------</p><p>　　//在LCD上顯示字符串</p><p>　　void dis_lcd_string(uchar p,uchar *s

72、) //位置,字符指針</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　set_lcd_pos(p);</p><p>　　for(i=0;i<16;i++) //16*2</p><p>&

73、lt;b>　　{</b></p><p>　　write_lcd_data(s[i]) ;</p><p>　　delayxus(1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//--------

74、-----------------------------------------------------------</p><p>　　void delay_18B20(unsigned int i)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(i--);</p><p><b>

75、;　　}</b></p><p>　　//--------------------蜂鳴器---------------------------</p><p>　　void beep()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b><

76、/p><p>　　for(i=0;i<100;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delayxus(1);</p><p>　　BEEP=~BEEP;</p><p><b>　　}</b></p><p><

77、b>　　BEEP=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//延時2</b></p><p>　　void delay2(uint x)</p><p><b>　　{</b></p><p>

78、　　while(--x);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//==================================================</p><p><b>　　//初始化DS!*</b></p><p>　　/**********ds18

79、b20初始化函數(shù)**********************/</p><p>　　void Init_DS18B20(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char x=0;</p><p>　　DQ = 1; //DQ復(fù)位</p>

80、<p>　　delay_18B20(8); //稍做延時</p><p>　　DQ = 0; //單片機將DQ拉低</p><p>　　delay_18B20(80); //精確延時 大于 480us</p><p>　　DQ = 1; //拉高總線</p><p>　　delay_18B20(

81、14);</p><p>　　x=DQ; //稍做延時后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗</p><p>　　delay_18B20(20);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********ds18b20讀一個字節(jié)**************/ &

82、lt;/p><p>　　uchar ReadOneChar(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i=0;</p><p>　　uchar dat = 0;</p><p>　　for (i=8;i>0;i--)</p><p&g

83、t;<b>　　{</b></p><p>　　DQ = 0; // 給脈沖信號</p><p><b>　　dat>>=1;</b></p><p>　　DQ = 1; // 給脈沖信號</p><p><b>　　if(DQ)</b></p>&l

84、t;p>　　dat|=0x80;</p><p>　　delay_18B20(4);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(dat);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************ds18b

85、20寫一個字節(jié)****************/ </p><p>　　void WriteOneChar(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i=0;</p><p>　　for (i=8; i>0; i--)</p>&l

86、t;p><b>　　{</b></p><p><b>　　DQ = 0;</b></p><p>　　DQ = dat&0x01;</p><p>　　delay_18B20(5);</p><p><b>　　DQ = 1;</b></p>&l

87、t;p><b>　　dat>>=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/**************讀取ds18b20當(dāng)前溫度************/</p><p>　　void

88、ReadTemp(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char a=0;</p><p>　　unsigned char b=0;</p><p>　　unsigned char t=0;</p><p>　　Init_DS18B20();&l

89、t;/p><p>　　WriteOneChar(0xCC); // 跳過讀序號列號的操作</p><p>　　WriteOneChar(0x44); // 啟動溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　delay_18B20(100); // this message is wery important</p><p>　　Init_D

90、S18B20();</p><p>　　WriteOneChar(0xCC); //跳過讀序號列號的操作</p><p>　　WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器等（共可讀9個寄存器） 前兩個就是溫度</p><p>　　delay_18B20(100);</p><p>　　a=ReadOneChar();

91、//讀取溫度值低位 aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa</p><p>　　b=ReadOneChar(); //讀取溫度值高位 bbbbbbbbbb b.a</p><p>　　temp_value= b<<4; </p><p>　　temp_value+=(a&0xf0)>>4; </p>&

92、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　void temp_to_str() //溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成液晶字符顯示</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if((temp_value & 0xE0)==0xE0)</p><p><b

93、>　　{</b></p><p>　　temp_value =~temp_value +1 ; </p><p><b>　　ng=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><

94、;p><b>　　ng=0;</b></p><p>　　if(k1==0) {//while(k1==0);</p><p>　　bz=(bz+1) %2; }</p><p><b>　　if(bz==0)</b></p><p><b>　　{ </b>

95、</p><p>　　temp_value =(int)(temp_value )*(9.0/5.0)+32;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(ng==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><

96、p>　　TempBuffer[9]=temp_value/100+'0';</p><p>　　if(TempBuffer[9]= ' ') </p><p>　　TempBuffer[9]='-'; </p><p>　　TempBuffer[10]=temp_value%100/10+'0';

97、 //十位</p><p>　　TempBuffer[11]=temp_value%10+'0'; //個位</p><p>　　TempBuffer[12]=0xdf; //溫度符號</p><p>　　TempBuffer[13]='C';</p><p>　　TempBuff

98、er[14]='\0';</p><p>　　//TempBuffer[1]=ng %10+ '\0'; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(ng==0)</b></p><p><b>　　{ </b>

99、;</p><p>　　TempBuffer[9]=temp_value/100+'0';</p><p>　　if(temp_value/100==0) TempBuffer[9] =' ';</p><p>　　TempBuffer[10]=temp_value % 100/10+'0'; //十位</p

100、><p>　　if(temp_value % 100/10==0) TempBuffer[10] =' ';</p><p>　　TempBuffer[11]=temp_value%10+'0'; //個位</p><p>　　// if(temp_value%10==0) TempBuffer[11] =' ';<

101、;/p><p>　　TempBuffer[13]='C'; //溫度符號</p><p>　　if(bz==0) TempBuffer[13]='F'; </p><p>　　TempBuffer[14]='\0';</p><p>　　//TempBuffer[1]=ng%10+

102、9;\0'; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Delay1ms(unsigned int count)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　u

103、nsigned int i,j;</p><p>　　for(i=0;i<count;i++)</p><p>　　for(j=0;j<120;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　/*延時子程序*/</b></p><p&g

104、t;　　void mdelay(uint delay)</p><p><b>　　{uint i;</b></p><p>　　for(;delay>0;delay--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<62;i++) ; /

105、/1ms延時.</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void show_time() //液晶顯示程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ReadTemp()

106、; </p><p>　　//開啟溫度采集程序</p><p>　　temp_to_str(); //溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成液晶字符</p><p>　　dis_lcd_string(0x40,TempBuffer); //顯示溫度</p><p>　　dis_lcd_string(0x00,di

107、s_title); //</p><p>　　Delay1ms(400); //掃描延時</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void xianshi_dw()</p><p><b>　　{</b></p><p>

108、<b>　　if(dw>=0)</b></p><p>　　{ xianshi_baojing[3]=gw/100+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[4]=gw%100/10+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[5]=gw%10+'0';

109、</p><p>　　xianshi_baojing[10]=dw/100+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[11]=dw%100/10+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[12]=dw%10+'0';</p><p>　　dis_lcd_s

110、tring(0x00,xianshi_title);</p><p>　　dis_lcd_string(0x40,xianshi_baojing);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　if(dw<0)&l

111、t;/b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　xianshi_baojing[3]=gw/100+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[4]=gw%100/10+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[5]=gw

112、%10+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[10]= '-';</p><p>　　xianshi_baojing[11]=abs(dw)%100/10+'0';</p><p>　　xianshi_baojing[12]=abs(dw)%10+'0';</p>

113、<p>　　dis_lcd_string(0x00,xianshi_title);</p><p>　　dis_lcd_string(0x40,xianshi_baojing);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

114、main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　led_red=0;</p><p>　　led_blue=0;</p><p><b>　　BEEP=0;</b></p><p>　　delayxus(10); </p><p

115、>　　init_lcd();</p><p>　　//init_DS();</p><p>　　Init_DS18B20();</p><p>　　delay2(500);</p><p>　　delay2(500);</p><p><b>　　while(1)</b></p>

116、<p><b>　　{ </b></p><p>　　if( k2==1 &&k3==1 && k4==1)</p><p>　　show_time();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(k2==0)

117、</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　// while(k2==0);</p><p>　　xianshi_dw();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(k3==0 && k2==0

118、 &&k==1)</p><p>　　{ while(k3==0);</p><p><b>　　gw++;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(k4==0 && k2==0 &&k==1)</p

119、><p><b>　　{</b></p><p>　　while(k4==0);</p><p><b>　　dw++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(k3==0 && k2==0 &&am

120、p;k==0)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(k3==0);</p><p><b>　　gw--;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(k4==0 &&a

121、mp; k2==0 &&k==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(k4==0);</p><p><b>　　dw--;</b></p><p>　　if(dw<0) dw=0;</p><p>　　/*if

122、(dw<0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　xianshi_baojing[10]='-';</p><p>　　} */</p><p><b>　　} </b></p><p>　　delayxus(1

123、00);</p><p><b>　　//報警設(shè)置</b></p><p><b>　　if(bz==1)</b></p><p>　　{if(temp_value>gw &&bz==1)</p><p>　　{ beep(); delayxus(50);led_red=1

124、;}</p><p><b>　　else</b></p><p>　　led_red=0;</p><p>　　if( temp_value<dw &&bz==1) </p><p>　　{ beep(); delayxus(50);led_blue=1;}</p><p&g

125、t;<b>　　else</b></p><p>　　led_blue=0;</p><p>　　if( (TempBuffer[9]=='-')&& abs( temp_value)>=abs(dw) && bz==1 )</p><p>　　{ beep(); delayxus(50);

126、}</p><p>　　if( dw<=0 && abs( temp_value)>=abs(dw) &&bz==1 )</p><p>　　{ beep(); delayxus(50);} </p><p>　　if((-abs(temp_value))<=(-abs(dw)) && dw&l

127、t;=0 &&bz==1) </p><p>　　{ beep(); delayxus(50);}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　} </p>&l

128、t;p>　　//*******************************************************</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]　李朝青.單片機原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　[2]　李廣弟.單片機基礎(chǔ)［Ｍ］.