《微机原理及应用课程设计-基于89c52单片机的高温天气报警器系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理及应用课程设计-基于89c52单片机的高温天气报警器系统设计（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PCB 图，仿真 语言程序 原理图等全套设计，联系课程设计说明书课 程 名 称: 微机原理及应用课程设计 课 程 代 码: 题 目: 高温天气报警器 年级/专业/班:2009 级/ 车辆工程/西华理（1） 学 生 姓 名: 学 号: 开 始 时 间: 2012 年 07 月 02 日完 成 时 间: 2012 年 07 月 06 日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说 明书 （计算书、 图纸、分析报告）撰写质量（45）总 分（100） 微机原理及应用课程设计说明书- 1 -指导教师签名： 年 月 日目 录摘要 .31 引言 .41.1 背景及意义.41
2、.2 任务与分析 .42 系统方案设计 .53 系统硬件介绍 .63.1 89C52 单片机 .63.2 DS18B20 介绍 .83.3 1602LCD 介绍 .144 系统软件设计 .184.1 proteus 软件环境介绍 .184.2 Protel 软件环境介绍 .194.3 keil 软件环境介绍 .205 硬件电路设计 .205.1 温度采集单元电路 .205.2 1602LCD 显示单元电路 .205.3 超温报警单元电路 .215.4 单片机最小系统的设计 .215.5 温度采集电路的设计 .226 程序流程图 .23 微机原理及应用课程设计说明书- 2 -7 系统调试过程 .
3、26结 论 .29致 谢 .30参考文献 .31 微机原理及应用课程设计说明书- 3 -摘 要本设计是基于 89C52 单片机为控制核心的高温报警系统设计。详细描述了利用DS18B20 开发测温系统的 过程，重点 对传感器在单 片机下的硬件连接， 软件编程以及各模块系统流程进行了分析， 对各部分的电路也进行了介绍。该系统可以方便的实现温度的采集和报警。DS18B20 与 89C52 实现最简温度报警系 统,可以用在天气示警领域，系 统简单地实现了对正常天气温度，高温橙色报警与高温红色报警。关键词： 89C51 单片机 DS18B20 温度传感器芯片 LCD 显示器 LED 灯 微机原理及应用课
4、程设计说明书- 4 -1 引 言 1.1 背景及意义 温度是民用和工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等， 。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。基于 89C52 单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。本温度报警器以 89C52 单片机为控制核心,由一数字温度传感器 DS18B20 测量被控温度，结合液晶显示屏组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，
5、且精度高，适用于大多数工业生产以及教育教学领域。温度是一种最基本的环境参数，它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度；从空间、海洋到家用电器，各个技术领域都离不开测温和控温。因此，研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。1.2 任务与分析 本次设计的系统的控制中心是 89C52 单片机。首先，在 Protel 软件环境中进行硬件电路图的设计。然后在 8052 软件环境中进行系统的软件编程，并进行程序源文件的编译和调试，最后生成.hex 文件。此.hex 文件是硬件电路运行实现的源代码来源。把.hex文件
6、加载到 89C52 单片机芯片，然后在 Proteus 软件环境中运行硬件电路，高温天气报警就可以正常运行了。 本设计的系统主要由:89C52 为中央处理芯片，用于数据处理，初值设定。温度传感器 DS1820 是本例的核心模块，LCD 显示，用 C 语言进行编程。 微机原理及应用课程设计说明书- 5 -89C52单片机数字温度传感器三段温度报警LCD 显示电路2 系统方案设计图 2-1 系统总体框图当程序启动后，程序进入初始化阶段。单片机将从 DS18B20 中读出并转化温度信息。送入 LCD 进行显示。当温度在 35 摄氏度以下时，处于适宜天气状态，绿灯亮。当温度升高到 35 以上时，可认为
7、进入高温天气。这时蜂鸣器发出响声作为警告。温度在 35-39 度时，气象应为橙色预警，由于仿真元件缺少，故用黄色 LED 代替。这时绿灯灭，黄灯亮。当温度上升至 40 度时，天气极为炎热，报警等级提升为红色。这时绿色及黄色的LED 均灭，红色 LED 示警。3 系统硬件介绍3.1 89C52 单片机89C52 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS 8 位微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机
8、。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，AT89C2051 是它 微机原理及应用课程设计说明书- 6 -的一种精简版本。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。图 3-1 89C52 单片机引脚图89C52 单片机与早期 Intel 的 8051/8751/8031 芯片的外部引脚和指令系统完全兼容，只不过用 Flash ROM 替
9、代了 ROM/EPROM 而已。89C51 单片机内部结构如图所示。 微机原理及应用课程设计说明书- 7 -图 3-2 89C52 单片机内部结构示意图各引脚的功能如下：VCC：供电电压。GND：接地。P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高 3。P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O
10、口，P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。 P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，
11、它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR 8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执
