单片机课设_5.docx

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1、课程设计任务书学院信息科学与工程专业测控技术与仪器学生姓名刘英学号1003020310设计题目基于DS18b20温度传感器的可报警数字温度计内容及要求：kei1c程序设计是测控技术与仪器专业的专业基础课。本设计是对该课程综合应用能力的检验，在鼓励学生熟悉基本原理的前提下，注重与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。1、熟悉单片机及被控对象的工作原理；2、提出可行设计方案；3、根据方案设计硬件电路、绘制电路原理图；4、软件编程并调试；5、系统调试；5、完成课程设计报告。进度安排：第18周（2012年12月29日-2013年1月7日）：布置设计任务，查资料，完成总体方案设计，系统硬件电路设计，

2、系统软件编写并调试，验收答辩。指导教师（签字）学院院长（签字）2012年11月24日2012年11月24日基于DS18b20温度传感器的可报警数字温度计目录1 .任务书32 .摘要33 .软件介绍31. 1.proteusIS3软件介绍33. 2.Kei1UVIS1ON3软件介绍34 .方案说明45 .系统器件选择46 .器件清单47 .DS18B20使用中的注意事项58 .硬件电路设计58.1. 温度检测电路68 .2.显示电路69 .3.温度报警电路710 系统软件设计总流程图711 .C语言程序812 .硬件仿真图1813 .设计小结1914 .调试中的问题和解决方法1915 .参考文献

3、19基于DS18b20温度传感器的可报警数字温度计1 .任务书1：要求用DS18B20测量室温，用1CD显示，并能设置显示精度，达到所设温度上限或温度下限时报警。2：课程设计要求：设计要求、系统结构、原理设计、各个模块的设计与实现、软件设计、调试过程、电路图和源程序。2 .摘要本文主要介绍了一个基于89C51单片机和DS18b20的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器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详尽分析,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测

4、量。3 .软件介绍3.1. proteusISIS软件介绍Proteus与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。3 .2.Kei1UV1S1oN3软件介绍 不懂得单片机的指令集，也能够编写完美的单片机程序； 提供auto、static、const等存储类型和专门针对51架构单片机的存储类型，自动为变

5、量合理地分配地址 提供常用的标准函数库，以供用户直接使用头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型，有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发；4 .方案说明采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输。该系统利用AT89C51芯片控制温度传感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度，并可以根据需要设定上下限报警温度。5 .系统器件选择DS

6、18B20的性能特点如下： 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯 适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电 温范围一55C+125,在-10+85时精度为0.5 可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.250.125和0.0625C,可实现高精度测温 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。6 .器件清单元件序号型号主要参数数量备注1RES阻值均为IOk52CAT大小均为0.50pF23CRYSTA1大小为12MHZ1480C5112MHZ1

7、5BUTTON无16DS18B20无171MO161无18SPERKERIV19NPN无17 .DS18B20使用中的注意事项DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： DS18B20从测温结束到将温度值转换成数字量需要一定的转换时间，这是必须保证的，不然会出现转换错误的现象，使温度输出总是显示85。 较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。 当单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动

8、问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。8 .硬件电路设计本设计由DS18B20温度传感器芯片测量当前的温度并将转换后的结果送入单片机。然后通过A89C51单片机驱动1CD显示测量温度值，当达到温度上限或下限时报警。如附录中本设计硬件电路图所示，本电路主要有DS18B20温度传感器芯片，1CD1602液晶显示器，AT89C51单片机及相应外围电路组成。8.1, 温度检测电路8.2.显示电路本实验是采用1CD作为显示的，1CD具有显示清晰，且耗电低的特点，可上下调节报警度。381213151617PO.O/ADOP0.1/AD1POzAD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5

9、P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0W6P2.UPQP2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.07RXDP3.1XDP3.21NTDP3.31NTP3.4/TDP3.5XT1P3.6/WRP3.7/RDR210kR3R4IUkTBIOk3736353433212223118.3.温度报警电路9.系统软件设计总流程图10.C语言程序Ainc1ude#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitspeak=0x90;sfr1cd_db=OxbO;sbitdq=0x96;sbitrs

10、=xa;sbitrw=0xa1;sbiten=0xa2;sbitk0=0x80;sbitk1=0x81;sbitk2=0x82;sbitk3=0x83;voidde1ay(uintk);void1cd_write_command(uchardat);void1cd_write_data(uchardat);void1cd_init(void);voiddisp1ay(uchar*p);void1cd_init_diap1ay(void);voidds18b20_reset(void);uchards18b20_readdata(void);voidds18b20_writedata(uchar

11、dat);uintread_temp(void);voidds18b20_temp_diap1ay(void);voidkey_scan(void);ucharcodestr=*currentT:*;ucharcodeStrI口=THJ;ucharcodestr2=*T1z*;unsigneddatadisdata5;uinttva1ue;uchartf1ag;uinttemph=30;uinttemp1=20;voidde1ay(uintk)(whi1e(k一);void1cd_write_command(uchardat)1cd_db=dat;rs=0;rw=0;en=1;en=0;de1

12、ay(100);)void1cd_write_data(uchardat)1cd_db=dat;rs=1;rw=O;en=1;en=O;Je1ay(IOO);void1cd_init(void)1cd_write_command(0x38);1cd_write_command(OxOc);1cd_write_command(0x06);1cd_write_conunand(OxO1);voiddisp1ay(uchar*p)whi1e(*p!,0,)1cd_write_data(*p);P+；)void1cd_init_diap1ay(void)1cd_init();1cd_write_com

13、mand(0x80);disp1ay(str);)voidds18b20_reset(void)(dq=0;de1ay(100);dq=1;de1ay(50);uchards18b20_readdata(void)uchari,va1ue;va1ue=0;for(i=8;i0;i)(dq=O;va1ue=1;dq=1;if(dq)va1ueI=0x80;de1ay(5);return(va1ue);voidds18b20_writedata(uchardat)uchari;for(i=8;i0;i)(dq=0;dq=dat&0x01;de1ay(5);dq=1;dat=1;uintread_temp(void)uchara,b;ds18b20_reset();ds18b20_writedata(Oxcc);ds18b20_writedata(0x44);de1ay(100);ds18b20_reset();ds18b20_writedata(Oxcc);ds18b20_writedata(Oxbe);de1ay(100);a=ds18b20_readdata();b=ds18b20_readdata();tva1ue=b;tva1ue=8;tva1ue=tva1uea;if(tva1ue=x