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1、基于AT89C51单片机数字温度计的设计一、项目概述在生活和生产中，人们经常要用到一些测温设备，但是传统的测温设备具有制作成本高、硬件电路和软件设计复杂登缺点。基于AT89C51的数字温度计具有制作简单、成本低、读数方便、测温范围广等优点，应用前景广泛。二、项目要求基于AT89C51的数字温度计的具体要求如下：1.温度值用LED显示。2.测温范围为-30100，且测量误差不大于0.5。3.成品的体积、质量尽可能小。主 控 制 器LED显 示温 度 传 感 器单片机复位时钟振荡报警点按键调整三、设计框图及流程图1 主控制器单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能
2、满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。2 显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管。3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.05.5；零待机功耗；温度以或位数字；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限
3、定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20采用脚PR35封装或脚SOIC封装，其内部结构框图如下图所示。C64 位ROM和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器Vdd四、硬件设计控制器使用单片机AT89C51，测温传感器使用DS1820，用4位共阳极LED数码管以动态扫描法实现温度显示，电路图如图1所示：图1.电路原理图五、软件设计1.程序流程图主程序的主要是负责温度的实时显示，读出并处理DS1280测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在1s之内测量一
4、次被测温度，其程序流程图如图2所示。 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出是需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写，其程序流程图如图3所示。 初始化调用显示子程序1S到？初次上电读出温度值温度计算处理显示数据刷新发温度转换开始命令NYNYY发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发读取温度命令读取操作，CRC校验9字节完？CRC校验正？确？移入温度暂存器结束NNY 图2.主程序流程图 图3.读温度流程图2.程序清单基于AT89C51单片机数字温度计程序清单如下所示。# include intrins.h # define disdata P0# define dis
5、can P2# define uchar unsigned char # define uint unsigned int sbit DQ = P37; sbit DIN = P07;uint h;uchar code ditab16= 0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09; uchar code dis_712= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf;uchar code scan_con4
6、=0xf7,0xfB,0xFD,0xFE; uchar data temp_data2=0x00, 0x00,; uchar data display5=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00; void delay(uint t) for(;t0;t-); scan() char k; for(k=0;k0;i-) DQ=1;_nop_();_nop_(); DQ=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); DQ=val&0x01; delay(6); val=val/2; DQ=1; delay(1); uchar read_byte(v
7、oid) uchar i; uchar value=0; for(i=8;i0;i-) DQ=1;_nop_();_nop_(); value=1; DQ=0; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); DQ=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); if(DQ) value|=0x80; delay(6); DQ=1; return(value); read_temp() ow_reset(); write_byte(0xcc); write_byte(0xbe); temp_data0=read_byte(); temp_data1=re
8、ad_byte(); ow_reset(); write_byte(0xcc); write_byte(0x44); work_temp() uchar n=0; if(temp_data1127) temp_data1=(255-temp_data1);temp_data0=(255-temp_data0);n=1; display4=temp_data0&0x0f;display0=ditabdisplay4; display4=(temp_data0&0xf0)4)|(temp_data1&0x0f)4) ; display3=display4/100; display1=display
9、4%100; display2=display1/10; display1=display1%10; if(!display3)display3=0x0a; if(!display2)display2=0x0a; if(n)display3=0x0b; main () disdata=0xff; discan=0xff; for(h=0;h4;h+) displayh=8; ow_reset(); write_byte(0xcc); write_byte(0x44); for(h=0;h500;h+) scan(); while(1) read_temp(); work_temp();for(
10、h=0;h500;h+) scan(); 六、系统仿真及调试将程序输入keil软件，并在proteus软件中画出电路原理图，实现keil和proteus的联调，仿真结果如图4所示。七、总结与体会回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手
11、能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢，通过这一周的单片机课程设计，不仅对keil和proteus软件有了进一步的了解，对单片机编程也有的深入的认识和理解。最后，感谢老师的耐心指导和同组同学的大力支持，使我在本次设计中将遇到的问题都解决了，顺利的完成了本次课程设计，并从中学习到了更多的知识。再次感谢在本次设计中给予我帮助的人，谢谢你们！ 八、参考文献1李朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.杭州：北京航空航天大学出版社，19982李广弟.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，19943阎石.数字电子技术基础（第三版）. 北京：高等教育出版社，19894 单片机C语言程序设计（完全自学手册）北京：电子工业出版社，20086
