畢業(yè)設(shè)計----溫度檢測儀的設(shè)計與制作

1、<p>　　溫度檢測儀的設(shè)計與制作</p><p>　　【摘要】：現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集(即傳感器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計算機技術(shù))。傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域，數(shù)量高居各種傳感器之首。</p><p>　　本數(shù)字溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計與分析采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推

2、出的一種改進型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，其可直接實現(xiàn)數(shù)字化輸出和測試。為此，介紹了單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20的結(jié)構(gòu)、特點和工作原理，設(shè)計了一種基于DS18B20和STC89C52單片機的溫度測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及編程。該裝置具有顯示精度高、價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單、擴展方便和應(yīng)用廣泛等一系列優(yōu)點。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：溫度傳感器DSB18B20 單片機STC89C52 </

3、p><p>　　Temperature Detector Design and Fabrication </p><p>　　【Abstract】：Modern information technology is based on the three information collection (sensor technology), information transmission (c

4、ommunication technologies) and information processing (computer technology). Sensors belonging to the forefront of cutting-edge information technology products, in particular, temperature sensors are widely used in indus

5、trial and agricultural production, scientific research and the areas of life, the highest number of first sensors. </p><p>　　The design uses a digital thermometer DALLAS Semiconductor, Inc., following the Un

6、ited States after the introduction of the DS1820 a smart temperature sensor DS18B20 improved as a detection component, which can be directly read out the measured temperature value,. This paper introduces the structure a

7、nd principle of the single bus digital temperature sensor DS18B20 and STC89C52, expatiates the application in the agriculture. This device has some advantages such as; better precise, low price, si</p><p>　

8、　【Keywords】：temperature sensor DSB18B20 single-chip STC89C52 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言5</b></p><p>　　1.1選題的背景和意義5</p><p>　　1

9、.2溫度傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀5</p><p>　　2 設(shè)計方案的論證和系統(tǒng)的整體設(shè)計7</p><p>　　2.1設(shè)計方案論證7</p><p>　　2.1.1設(shè)計方案一（普通傳感器+AD轉(zhuǎn)換器）7</p><p>　　2.1.2設(shè)計方案二（溫度傳感器DS18B20）7</p><p>　　2.2設(shè)計要求及功

10、能8</p><p>　　3 單片機控制電路的設(shè)計9</p><p>　　3.1單片機的特點及發(fā)展9</p><p>　　3.2單片機的選型10</p><p>　　3.3外圍硬件電路設(shè)計15</p><p>　　3.4LCD數(shù)碼管顯示電路21</p><p>　　3.5 單片機

11、燒制電路24</p><p>　　4 系統(tǒng)的設(shè)計26</p><p>　　4.1硬件設(shè)計26</p><p>　　4.2 源程序設(shè)計27</p><p>　　4.3 程序調(diào)試與運行27</p><p>　　4.4 設(shè)計印制電路板28</p><p>　　4.5調(diào)試及性能分析28&

12、lt;/p><p><b>　　總結(jié)與展望29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　附錄一32</b></p><p><

13、b>　　附錄二39</b></p><p><b>　　1、引言</b></p><p>　　1.1選題的背景和意義</p><p>　　隨著人們生活水平的不斷提高,單片機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，其中全數(shù)字溫度采集就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活

14、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機技術(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>　　溫度是表征物體冷卻程度的物理量，也是最基本的環(huán)境參數(shù)。在農(nóng)工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，對溫度的測量及控制始終占據(jù)著極其重要的地位。目前，典型的溫度測控系統(tǒng)由模擬式溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路和單片機組成。由于模擬式溫度傳感器輸出的模擬信號必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)獲得數(shù)字信號后才能與單片機等微處理器接口，因而使得硬件電

15、路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。而以DS18B20為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳感器集溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機接口電路結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用于距離遠、節(jié)點分布多的場合，具有較強的推廣應(yīng)用價值。</p><p>　　1.2溫度傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段：</p><p>　　(1)傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器

16、(含敏感元件)。</p><p>　　(2)模擬集成溫度傳感器／控制器。</p><p>　　集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀(jì)80年代問世的，它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一(僅測量溫度)、測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離

17、遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單。它是目前在國內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的一種集成傳感器，典型產(chǎn)品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。</p><p>　　模擬集成溫度控制器主要包括溫控開關(guān)、可編程溫度控制器，典型產(chǎn)品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增強型集成溫度控制器(例如TC652/653)中還包含了A/D轉(zhuǎn)換器以及固化好的程序，這與智能溫度

18、傳感器有某些相似之處。但它自成系統(tǒng)，工作時并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別。</p><p>　　(3)智能溫度傳感器。</p><p>　　智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是在20世紀(jì)90年代中期問世的。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器

19、(或寄存器)和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。智能溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種型號微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實現(xiàn)測試功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。</p><p>　　進入21世紀(jì)后，智能溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳

20、感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。出現(xiàn)了虛擬溫度傳感器和網(wǎng)絡(luò)溫度傳感器。</p><p>　　虛擬傳感器是基于傳感器硬件和計算機平臺、并通過軟件開發(fā)而成的。利用軟件可完成傳感器的標(biāo)定及校準(zhǔn)，以實現(xiàn)最佳性能指標(biāo)。最近，美國Ｂ＆Ｋ公司已開發(fā)出一種基于軟件設(shè)置的TEDS型虛擬傳感器，其主要特點是每只傳感器都有唯一的產(chǎn)品序列號并且附帶一張軟盤，軟盤上存儲著對該傳感器進行標(biāo)定的有關(guān)數(shù)據(jù)。使用時，傳感器通過數(shù)據(jù)采

21、集器接至計算機，首先從計算機輸入該傳感器的產(chǎn)品序列號，再從軟盤上讀出有關(guān)數(shù)據(jù)，然后自動完成對傳感器的檢查、傳感器參數(shù)的讀取、傳感器設(shè)置和記錄工作。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)溫度傳感器是包含數(shù)字傳感器、網(wǎng)絡(luò)接口和處理單元的新一代智能傳感器。數(shù)字傳感器首先將被測溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再送給微控制器作數(shù)據(jù)處理。最后將測量結(jié)果傳輸給網(wǎng)絡(luò)，以便實現(xiàn)各傳感器之間、傳感器與執(zhí)行器之間、傳感器與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及資源共享，在更換傳

22、感器時無須進行標(biāo)定和校準(zhǔn)，可做到“即插即用”，這樣就極大地方便了用戶。</p><p>　　目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。其應(yīng)用領(lǐng)域涉及機械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等。 </p><p>　　2、設(shè)計方案的論證和系統(tǒng)的整體設(shè)計</p><p><b>　　2.

23、1設(shè)計方案論證</b></p><p>　　2.1.1設(shè)計方案一（普通傳感器+AD轉(zhuǎn)換器）</p><p>　　全數(shù)字溫度采集是由溫度傳感器、調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器及數(shù)顯等電路模塊構(gòu)成的測量系統(tǒng)。</p><p>　　圖2.1 測量電路</p><p>　　本設(shè)計是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測溫

24、度變化的電壓或電流采集過來，進行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度值顯示出來，這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器大多采用積分式或逐次比較式轉(zhuǎn)換技術(shù)，其噪聲容限低，抑制混疊噪聲及量化噪聲的能力比較差。</p><p>　　2.1.2設(shè)計方案二（溫度傳感器DS18B20）</p><p>　　進而考慮到用溫度傳感器，在單

25、片機電路設(shè)計中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器采用三線制與單片機相連，可以很容易直接讀取被測溫度值，進行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計要求，具有低成本和易使用的特點。</p><p>　　從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計也比較簡單，故采用了方案二。按照系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，確定系統(tǒng)由3個模塊組成：主控制器、測溫電路和顯示電路。</

26、p><p>　　全數(shù)字溫度采集系統(tǒng)總體電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 全數(shù)字溫度采集系統(tǒng)總體電路結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　2.2設(shè)計要求及功能</p><p><b>　　測量溫度范圍：</b></p><p>　?。?）-10℃～+85℃，精度：±1℃；&l

27、t;/p><p>　?。?）LCD液晶屏顯示；</p><p>　　3、單片機控制電路的設(shè)計</p><p>　　3.1單片機的特點及發(fā)展</p><p>　　3.1.1單片機的特點</p><p>　　單片機問世以來所走的路與微處理器是不同的。微處理器向著高速運算、數(shù)據(jù)分析與處理能力、大規(guī)模容量存儲等方向發(fā)展，以提高通用

28、計算機的性能。其接口界面也是為了滿足外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)接口而設(shè)計的。單片機則是從工業(yè)測控對象、環(huán)境、接口特點出發(fā)，向著增強控制功能、提高工業(yè)環(huán)境下的可靠性、靈活方便的構(gòu)成應(yīng)用計算機系統(tǒng)的界面接口的方向發(fā)展。因此，單片機有著自己的特點，主要是：</p><p>　　品種多樣，型號繁多。多種型號逐年擴充以適應(yīng)各種需要。使系統(tǒng)開發(fā)者有很大的選擇自由。CPU從4、8、16、32到64位，有些還采用RISC技術(shù)。</p>

29、;<p>　　提高性能，擴大容量。集成度已達200萬個晶體管以上。總線工作速度已達數(shù)十微秒。工作頻率達到30MHz甚至40MHz。指令執(zhí)行周期減到數(shù)十微秒。存儲器容量RAM發(fā)展到1K、2K，ROM發(fā)展到32K、64K。</p><p>　　增強控制功能，向外部接口延伸。把原屬外圍芯片的功能集成到本芯片內(nèi)?，F(xiàn)今的單片機已發(fā)展到在一塊含有CPU的芯片上，除嵌入RAM、ROM存儲器和I/O接口外，還有A/

30、D、PWM、UART、Timer/Counter、DMA、Watchdog、Serial port、Sensor、driver、還有顯示驅(qū)動、鍵盤控制。函數(shù)發(fā)生器、比較器等，構(gòu)成一個完整的功能強的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　低功耗。供電電壓從5V降到3V、2V甚至1V左右。工作電流從毫安降到微安級。在生產(chǎn)工藝上以CMOS代替NMOS，并向HCMOS過渡。</p><p>　　應(yīng)用

31、軟件配套。提供了軟件庫，包括標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用軟件，示范設(shè)計方法。使用戶開發(fā)單片機應(yīng)用系統(tǒng)時更快速、方便，有可能做到用一周時間開發(fā)一個新的應(yīng)用產(chǎn)品。</p><p>　　系統(tǒng)擴展與配置。有供擴展外部電路用的三總線結(jié)構(gòu)DB、AB、CB，以方便構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)。根據(jù)單片機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多機系統(tǒng)的特點專門開發(fā)出單片機串行總線。此外，還特別配置有傳感器，人機對話、網(wǎng)絡(luò)多通道等接口，以便構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)和多機系統(tǒng)。</p><

32、;p>　　3.1.2單片機的發(fā)展</p><p>　　單片機作為微型計算機的一個重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展很快。自單片機誕生至今，已發(fā)展為上百種系列的近千個機種。</p><p>　　如果將8位單片機的推出作為起點，單片機的發(fā)展歷史大致可分為以下幾個階段 ：</p><p>　?。?）第一階段（1976-1978）：單片機的控索階段；</p>&

33、lt;p>　?。?）第二階段（1978-1982）單片機的完善階段；</p><p>　?。?）第三階段（1982-1990）：8位單片機的鞏固發(fā)展及16位單片機的推出階段，也是單片機向微控制器發(fā)展的階段；</p><p>　?。?）第四階段（1990—）：微控制器的全面發(fā)展階段。</p><p><b>　　3.2單片機的選型</b>&

34、lt;/p><p>　　3.2.1 單片機的選擇</p><p>　　（1）STC89C52的選擇</p><p>　　在眾多的“MCS-51系列單片機”生產(chǎn)的公司中，要數(shù)ATMEL公司最為著名。美國ATMEL是世界上著名的高性能、低功耗，非易失性存儲器的一流半導(dǎo)體制造公司。ATMEL公司最令人矚目的是E2PROM和閃速（FLASH）存儲器技術(shù)，一直處于世界領(lǐng)先地位。&

35、lt;/p><p>　　該設(shè)計的控制部分選用的就是ATMEL公司STC89C52單片機。STC89C52是一種帶8K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CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。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MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多

36、功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的STC89C52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，可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。</p><p>　?。?）復(fù)位和晶振電路的選擇</p><p>　　單片機運行的可靠性是單片機系統(tǒng)中的一個重要問題。單片機運行時，若電源電壓降低或受到外界的電磁干擾，就會引起程序失控，出現(xiàn)“死機”

37、或其它不正?，F(xiàn)象，導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，為此增加復(fù)位電路，可以上電自動復(fù)位和手動復(fù)位，以保證系統(tǒng)的正常運行。另外單片機工作需要晶振提供內(nèi)部的時鐘，選用12MHz的石英晶振。</p><p>　　3.2.2 單片機STC89C52介紹</p><p>　　STC89C52是紅晶科技推出的新一代超強抗干擾、高速、低功耗的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8052單片機，12時鐘、機器周期和6時鐘、機器周

38、期可任意選擇，最新的d版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。</p><p><b>　　1. 主要性能</b></p><p>　　增強型6時鐘、機器周期，12時鐘、機器周期8052 CPU。</p><p>　　工作電壓：5.5V~3.4V（5V單片機）/3.8V~2.0V（3V單片機）。</p><p>　　工作頻

39、率范圍：0~40MHZ,相當(dāng)于普通8052的0~80MHZ。實際工作頻率可達48MHZ。</p><p>　　用戶應(yīng)用程序空間4K/8K/16K/20K/32K/64K字節(jié)。</p><p>　　片上集成1280字節(jié)、512字節(jié)RAM。</p><p>　　通用I/O（32/36個），復(fù)位后為:P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉P0口是開漏輸出，作為總線擴展用

40、時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需要上拉電阻。</p><p>　　ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP(在應(yīng)用可編程),無需專用貼編程器、仿真器可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載程序，8K程序3秒即可完成一片。</p><p><b>　　EEPROM功能。</b></p><p><b>　　看門狗。</b>&l

41、t;/p><p>　　內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，外部晶體20M以下時，可省外部復(fù)位電路。</p><p>　　共3個16位定時器/計數(shù)器，其中定時器0還可以當(dāng)成2個8位定時器使用。</p><p>　　外部中斷4路，下降沿中斷或低電平出發(fā)中斷，POWERDOWN模式可由外部中斷低電平出發(fā)中斷方式喚醒。</p><p>　　通用異步串口(U

42、ART),還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART。</p><p>　　工作溫度范圍：0~75℃/-40~85℃。 </p><p>　　另外，STC89C52是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計的，其工作頻率可下降到0HZ，并提供兩種可用軟件來選擇的省電方式——空閑方式（IDLE MODE）和掉電方式（POWER DOWN MODE）。在空閑方式中，CPU停止工作，而RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都

43、繼續(xù)工作。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，故只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容，直到下一次硬件復(fù)位為止。</p><p><b>　　2. 管腳功能</b></p><p>　　STC89C52引腳分布圖如下：</p><p>　　圖3.1 STC89C52的管腳圖</p><p><

44、b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　VSS：接地。</b></p><p>　　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口能夠作為外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第8位，在FLASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進行

45、校驗時，P0口輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。</p><p>　　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。</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向

46、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口的管腳別外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用語外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，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

47、控制信號。</p><p>　　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。</p><p>　　在AT89C52中，P3口還用于一些復(fù)用功能，如表3-1所示</p><p>　　在對FLAS

48、H編程或程序校驗時，P3口還接收一些控制信號。</p><p>　　表3.1 STC89C52的P3口復(fù)用功能表</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器運行時，在該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使單片機復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率

49、周期性的出現(xiàn)正脈沖信號。因此它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如果想禁止ALE的輸出可在SFR區(qū)中的8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取址期間，每個指

50、令周期兩次/PSEN有效。但在訪問數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不在出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/Vpp：當(dāng)/EA保持低電平時則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定位RESET；、當(dāng)/EA端保持高電平時， CPU將執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。</p><p>　　3.2.3 單片機晶振及復(fù)位電路設(shè)

51、計</p><p>　　單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種操作的時間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機的片內(nèi)電路初始化，使單片機從一種確定的初態(tài)開始運行。</p><p>　　1）.單片機晶振電路</p><p>　　8051單片機的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部

52、振蕩方式。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。圖3.2中，電容器C0l，C02起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在5-30pF。晶振頻率的典型值為12MHz，采用6MHz的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。外部振蕩方式是把外部已有的時鐘信號引入單片機內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。</p><p&

53、gt;　　基本時序單位：單片機以晶體振蕩器的振蕩周期(或外部引入的時鐘周期)為最小的時序單位，片內(nèi)的各種操作都以此周期為時序基準(zhǔn)。</p><p>　　振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期或稱s周期，所以，1個狀態(tài)周期包含有2個振蕩周期。振蕩頻率foscl2分頻后形成機器周期MC。所以，1個機器周期包含有6個狀態(tài)周期或12個振蕩周期。1個到4個機器周期確定一條指令的執(zhí)行時間，這個時間就是指令周期。8031單片機指令系統(tǒng)中

54、，各條指令的執(zhí)行時間都在1個到4個機器周期之間。4種時序單位中，振蕩周期和機器周期是單片機內(nèi)計算其它時間值(例如，波特率、定時器的定時時間等)的基本時序單位。</p><p>　　下面是單片機外接晶振頻率12MHz時的各種時序單位的大小：</p><p>　　振蕩周期=1/12MHz=0.0833µs</p><p>　　2）.單片機復(fù)位電路</p&

55、gt;<p>　　當(dāng)MCS-5l系列單片機的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動實現(xiàn)復(fù)位操作。圖3.2中電容C3和電阻R1對電源+5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時

56、間，由于單片機內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R1，也能達到上電復(fù)位的操作功能。</p><p>　　單片機的復(fù)位操作使單片機進入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機冷啟動后，片內(nèi)RAM為隨機值，運行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見表3.2。</p><p>　　表3.2 殊功

57、能寄存器初始狀態(tài)值</p><p>　　說明：表中符號*為隨機狀態(tài)；</p><p>　　值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)，對于了解單片機的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。</p><p>　　A＝00H，表明累加器已被清零；</p><p>　　PSW＝00H，表明選寄存器0組為工作寄存器組；</p&

58、gt;<p>　　SP＝07H，表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM 07H字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個被壓入的內(nèi)容寫入到08H單元中；</p><p>　　Po-P3＝FFH，表明已向各端口線寫入1，此時，各端口既可用于輸入又可用于輸出；</p><p>　　IP＝***00000B，表明各個中斷源處于低優(yōu)先級；</p><p>　　

59、IE＝0**00000B，表明各個中斷均被關(guān)斷。</p><p>　　系統(tǒng)復(fù)位是任何微機系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。52單片機的復(fù)位是由RESET引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過24個振蕩周期后，52單片機即進入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會執(zhí)行外部程序。<

60、;/p><p>　　晶振及復(fù)位電路如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 單片機晶振及復(fù)位電路</p><p>　　3.2.4 單片機電源</p><p>　　系統(tǒng)電源是一個重要部件，又是與外部電網(wǎng)直接聯(lián)系的部分，為了防止從電源系統(tǒng)引入干擾信號，在電源輸入端設(shè)置低通濾波器，濾去高次諧波成份。另外還采用了STC89C52中的看門狗定時器，以

61、進一步提高系統(tǒng)硬件抗干擾的能力。</p><p>　　單片機是一種超大規(guī)模集成電路，在該集成電路內(nèi)有成千上萬個晶體管或場效應(yīng)管，因此，要單片機正常運行，就必須為其提供能量，即為片內(nèi)的晶體管或場效應(yīng)管供給電源，使其能工作在相應(yīng)的狀態(tài)。</p><p>　　3.3外圍硬件電路設(shè)計</p><p>　　3.3.1 DS18B20溫度傳感器</p><p

62、>　　由DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20型單線智能溫度傳感器，屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度，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。其可以分別在93..75ms和750ms內(nèi)完成9位和12的數(shù)字量，最大分辨率為0.0625℃,而且從DS18B20讀出或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫。</p><p&

63、gt;　　一.DS18B20的性能特點：</p><p>　?。?）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供；</p><p>　?。?）獨特的單線接口方式，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具有多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)

64、在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫；</p><p>　　（4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，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>　　（5）溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時精度為±0.5℃；</p><p>　　（6） 可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0

65、.125℃和0.0625℃，可實現(xiàn)高精度測溫；</p><p>　?。?）在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；</p><p>　　（8）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>　?。?）負(fù)壓特性：

66、電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；</p><p>　?。?0）應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費類產(chǎn)品、溫度計或任何熱敏系統(tǒng)。</p><p>　　二.DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：</p><p>　　DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由4部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。</p><

67、p>　　DS18B20采用3腳PR-35封裝或8腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3.3所示。</p><p>　　DS18B20的外形級封裝如圖3.4，引腳說明：</p><p>　　NC 空引腳，不連接外部信號。</p><p>　　VDD 電源引腳，電壓范圍3.0-5.5V。</p><p><b>　　GND 接地引腳

68、。</b></p><p>　　DQ 數(shù)據(jù)引腳，傳遞數(shù)據(jù)的輸入和輸出。該引腳常態(tài)下為開漏輸出，輸出高電平。</p><p>　　圖3.3 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　圖3.4 DS18B20引腳圖</p><p>　　三.DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件： </p><p>　?。?/p>

69、1）64位EOM。64位ROM是廠家用激光刻錄一個64位二進制ROM代碼，是該芯片的標(biāo)志號。如下表所示。</p><p><b>　　表3.3</b></p><p>　　MSB LSB MSB LSB MSB LSB</p><p>　　8位分類編號

70、表示產(chǎn)品分類編號，DS18B20的分類號為10H；48號序列是一個大于281000000000000的十進制編碼，作為該芯片的唯一標(biāo)志代碼；8位循環(huán)冗余檢驗為前56位的CRC循環(huán)冗余效驗碼。由于每個芯片的64位ROM代碼不同，因此在單總線上能夠并掛多個DS18B20進行多點溫度測量實時監(jiān)測。</p><p>　　（2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀

71、數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達，其中S為符號位。</p><p>　　bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0</p><p><b>　　LS Byte</b></p><p>　　bit15 bit14 bit13 bit12 bit

72、11 bit10 bit9 bit8</p><p><b>　　MS Byte</b></p><p>　　表3.4 DS18B20溫度值格式表</p><p>　　這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在DS18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0

73、625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際溫度。 </p><p>　　例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH，-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。</p><p>　　(3）DS18B20溫度傳感器的存儲器</p><p>　

74、　DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 </p><p><b>　　（4）配置寄存器 </b></p><p>　　表3.5 配置寄存器結(jié)構(gòu)</p><p>　　該各位字節(jié)的意義如下：</p><p>　

75、　五位一直都是“1”，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動。</p><p>　　R1和R0用來設(shè)置溫度分辨率，DS18B20溫度傳感器的溫度分辨率越高，溫度最大轉(zhuǎn)換時間也隨之增大。</p><p>　　表3.6 溫度分辨率設(shè)置表</p><p>　　表3.6說明了R1和R0所對應(yīng)的

76、溫度分辨率的選擇和所需要的溫度最大轉(zhuǎn)換時間。</p><p>　　高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，其分配如表3.7所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當(dāng)S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。</

77、p><p>　　表3.7 DS18B20暫存寄存器分布</p><p>　　根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機（單片機）控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，當(dāng)DS18B20收到信號后等待16～6

78、0微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。</p><p>　　DS18B20通過ROM和RAM指令控制各個流程的進行，表3.8列出了各個ROM的指令、預(yù)定代碼及其功能。</p><p>　　表3.8 ROM指令表</p><p>　　表3.9列出了DS18B20的各條RAM指令、約定代碼及其功能。其中包括溫度轉(zhuǎn)換、讀暫存器、寫暫存

79、器、讀供電方式和重調(diào)EEPROM。</p><p>　　表3.9 RANM指令表</p><p>　　四．DS18B20的測溫原理</p><p>　　DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3.5所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度

80、影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。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)計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，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)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器

81、中的數(shù)值即為所測溫度。圖3.5中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預(yù)置值。</p><p><b>　　LSB</b></p><p><b>　　置位/清除</b></p><p><b>　　加 1</b></p><p><b&g

82、t;　　停止</b></p><p>　　圖3.5 DS18B20測溫原理圖</p><p>　　3.3.2 DS18B20與單片機的典型接口設(shè)計</p><p>　　DS18B20與單片機的連接如圖3.6所示，由于DS18B20的數(shù)據(jù)線要求空閑狀態(tài)為高電平，所以在DS18B20的數(shù)據(jù)線與電源線VCC之間加了一個4.7K的上拉電阻，如果不想接上拉電阻的話

83、，可以使能P3.0口的內(nèi)部上拉功能。從圖中可以看出，本例使用的是給DS18B20外接電源的方式。</p><p>　　在由DS18B20構(gòu)成的單總線系統(tǒng)中，DS18B20只能作為從機，單片機或者其它部件作為主機。根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，主機控制DS18B20完成一次溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：一）、每次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位操作；二)、復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令； 三）、最后發(fā)送RAM指令，這

84、樣才能夠?qū)S18B20進行正確的操作。DS18B20的數(shù)據(jù)線DQ連到單片機的P3.0口。單片機通過控制P3.0口實現(xiàn)對DS18B20的操作，然后將讀出的溫度值通過串口發(fā)送到計算機。</p><p>　　圖3.6 DS18B20與處理器連接圖</p><p>　　3.4 LCD顯示電路</p><p>　　顯示電路選擇液晶顯示屏LCD6102，1602字符型LCD

85、通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線。VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣。</p><p>　?。?）1602LCD主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　顯示容量為16×2個字符；</p><p>　　芯片工作電壓為4.5～5.5V；</p><p>　　工作電流為

86、2.0mA（5.0V）；</p><p>　　模塊最佳工作電壓為5.0V；</p><p>　　字符尺寸為2.95×4.35（W×H）mm。</p><p>　　其引腳說明如表3.10，寄存器選擇與控制編碼如表3.11</p><p>　　表3.10 1602字符型LCD顯示器管腳功能</p><p&g

87、t;　　表3.11 寄存器選擇控制編碼 </p><p>　　1602液晶顯示模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)中已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，就可以在顯示屏上看到字母“A”。 </p&g

88、t;<p>　　1602識別的是ASCII碼，試驗可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如'A’。 </p><p>　?。?）控制器接口說明</p><p>　　基本操作時序見表3.12 </p><p>　　表3.12 基本操作時序</p><p>　　對此液晶操作主要有以下幾種方法

89、：</p><p>　　寫命令（包括但不限于初始化、調(diào)節(jié)顯示位置、清除顯示）</p><p>　　寫數(shù)據(jù) (把一個字符的ASC 碼寫入液晶使其顯示)</p><p>　　讀忙信號（液晶乃低速設(shè)備，每次操作前應(yīng)該測試忙信號，確定其不忙時再操作）</p><p>　?。?）1602LCD的指令碼（命令碼）</p><p>

90、　　此液晶上電的時候需要初始化 典型的指令碼是38H，也就是上電的時候需要調(diào)用函數(shù)void write_cmd(unsigned char command)寫指令碼，即write_cmd(0x38);執(zhí)行完這個函數(shù)可以把液晶初始化成16x2 顯示5x7 的點陣8 位總線接口。此液晶支持的指令碼如表3.13所示，控制液晶是否顯示，光標(biāo)是否顯示，光標(biāo)是否閃爍的指令如表3.14所示，控制寫字符，光標(biāo)或屏幕移動方向的指令如表3.15所示，移動光

91、標(biāo)的指令如表3.16所示。</p><p>　　表3.13 指令碼說明</p><p>　　表3.14 控制液晶顯示指令碼</p><p>　　表3.15 寫完字符、光標(biāo)或屏幕移動方向指令碼</p><p>　　表3.16 移動光標(biāo)指令碼</p><p>　　3.5 單片機燒制電路</p><p

92、>　　本電路應(yīng)用MAA232芯片對單片機STC89C52進行程序的燒制。</p><p>　　3.5.1 MAX232芯片簡介</p><p>　　MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路,使用+5v單電源供電。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：</p><p>　　第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能

93、是產(chǎn)生+12V和-12V兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。</p><p>　　第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換

94、成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。</p><p>　　第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5V）。</p><p>　　3.5.2 應(yīng)用MAX232芯片燒制電路</p><p>　　圖3.10為MX232串口的連接

95、圖，可以分別接單片機的串行通信口或者實驗板的其它串行通信接口。</p><p>　　圖3.10 MAX232芯片燒制電路</p><p><b>　　4、系統(tǒng)的設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1硬件設(shè)計</b></p><p>　　打開Proteus ISIS,在Proteus ISI

96、S 編輯窗口中單擊元件列表之上的“P”按鈕，添加如圖表4.1所示的元件。</p><p>　　表4.1 添加元件清單</p><p>　　在Proteus ISIS編輯窗口中，添加完元件后，按原理圖繪制電路圖如圖4.1所示 </p><p>　　圖4.1 電路原理圖</p><p><b>　　4.2 源程序設(shè)計</b&g

97、t;</p><p>　　DS18B20遵循單總線協(xié)議，每次測溫時都必須有4個過程：</p><p><b>　　初始化。</b></p><p><b>　　傳送ROM命令。</b></p><p><b>　　傳送RAM命令。</b></p><p>

98、;<b>　　數(shù)據(jù)交換。</b></p><p>　　具體源程序設(shè)計見附錄</p><p>　　4.3 程序調(diào)試與運行</p><p>　　（1）HEX文件的生成</p><p>　?、伲蜷_單片機軟件開發(fā)系統(tǒng) KeilｕVision,單擊“ｕVision”菜單中的“Project”,在此下拉菜單中單擊“New Proj

99、ect”選項后，彈出“Create New Project”對話框，鍵入新建項目名稱。</p><p>　?、冢I入新建項目名并單擊“確定”按鈕后，在彈出“Select Device ”S對話框中選擇合適的單片機型號，如STC89C52。</p><p>　?、郏畣螕簟埃鮒ision”菜單中的“File”，在此下拉菜單中，選擇“New”后，打開一個空的文本編輯窗口，在此窗口中鍵入程序，創(chuàng)建

100、新的源程序“DS18B20溫度測量的設(shè)計.C”文件。</p><p>　　④．在左邊的“Project”窗口的“File” 頁中單擊文件組，再單擊鼠標(biāo)右鍵后，在彈出的窗口中選中“Add Files to Group ‘Source Group 1’”選項，將相應(yīng)的源程序文件導(dǎo)入到“Source Group 1”中。</p><p>　?、荩凇癙roject”下拉菜單中，選擇“Option

101、s for Target”，將會彈出“Options for Target”對話框，在此對話框中選中“Output”選項卡中的“Create HEX File”選項.</p><p>　?、蓿凇癙roject”下拉菜單中，選擇“Rebuild all Target Files”項。若程序編譯成功，將生成“DS18B20溫度測量的設(shè)計.HEX”文件。</p><p><b>　

102、　（2）調(diào)試與仿真</b></p><p>　?、伲赑roteus ISIS 編輯窗口中，單擊鼠標(biāo)右鍵將STC89C52單片機選中并單擊鼠標(biāo)左鍵，彈出“Edit Component”對話框，在此對話框的“Clock Frequency”欄中設(shè)置單片機晶振頻率為12MHZ，在“Program File”欄中單擊圖標(biāo)，選擇先前用KeilｕVision 2 生成的“DS18B20溫度測量的設(shè)計.HEX”文

103、件。</p><p>　　②．在Proteus ISIS編輯窗口的“File”菜單中選擇“Save Design”選項，保存設(shè)計，生成“DS18B20溫度測量的設(shè)計.DSN”文件。</p><p>　　③．在Proteus ISIS編輯窗口中單擊或在“Debug”菜單中選擇“”，運行結(jié)果如圖4-2所示。單擊DS18B20中的或，表示外界溫度發(fā)生變化，在DS18B20中顯示的數(shù)據(jù)就是所測量的

104、溫度。在圖4.2中，4位LED顯示的數(shù)據(jù)與DS18B20測量的數(shù)據(jù)相同（注意，LED中的“C”表示溫度單位）。</p><p>　　圖4.2 DS18B20溫度測量的運行結(jié)果</p><p>　　4.4 調(diào)試及性能分析</p><p>　　系統(tǒng)的調(diào)試以程序調(diào)試為主。</p><p>　　硬件調(diào)試比較簡單，首先檢查電路的焊接是否正確，然后就是用

105、萬用表測試或通電檢測。</p><p>　　軟件的調(diào)試可以先編寫顯示程序并進行硬件的正確性檢驗，然后源程序的編程及調(diào)試。</p><p>　　由于DS18B20與單片機采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，對DS18B20進行讀/寫編程時必須嚴(yán)格地保證讀/寫時序；否則將無法讀取測量結(jié)果，本程序采用C語言編寫，用Proteus編譯器編程調(diào)試。</p><p>　　軟件調(diào)試到能顯示溫

106、度值，而且在有溫度變化是（例如用手去接觸）顯示溫度能改變，就基本完成。</p><p>　　性能測試可用制作的硬件電路和已有的成品溫度計同時進行測量比較。由于DS18B20的精度很高，所以誤差指標(biāo)可以限制在±5℃以內(nèi)。</p><p>　　另外，-10℃～+85℃的測溫范圍使得該硬件電路適合在一般的應(yīng)用場合。 DS18B20溫度測量可以在高低溫報警、遠距離多點測溫控制方面進行應(yīng)用

107、開發(fā)，但在實際設(shè)計中應(yīng)注意：在DS18B20測溫程序設(shè)計中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號。一旦DS18B20接觸不好或斷線，但程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)。這一</p><p><b>　　5、總結(jié)與展望</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對

108、于我以后的工作學(xué)習(xí)會有很大的幫助。在DS18B20的測溫設(shè)計中，一旦DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序?qū)⑾萑胨姥h(huán)。而單片機電路的設(shè)計，硬件電路相對能簡單一些，主要是解決程序設(shè)計中的問題，而程序設(shè)計是靈活的東西，最后我選用了C語言設(shè)計?？傊?，設(shè)計一個成功的電路，必須要耐心，要有堅持不懈的毅力。勤奮刻苦的查找資料，多方面結(jié)合，比較中尋找一個合適、合理的設(shè)計。只有我們?nèi)ピ囍隽?，才能真正的掌握，?/p>

109、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熟練地掌握。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在xx導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵

110、博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！</p><p>　　另外，我還要特別感謝寢室室友對我論文寫

111、作的指導(dǎo)，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 侯玉寶，陳忠平，李成群.《基于Proteus的51系列單片機設(shè)計與仿真》電子工業(yè)出版社,2008年9月（聚焦EDA）。</p><p>　　[2] 鄒久朋.《80C51單片機實用技術(shù)》.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，