单片机课程设计--数字温度计2.doc

一、设计目的及要求 1、基本范围为－50℃—110℃； 2、精度误差小于0.5℃； 3、LED数码管直读显示； 扩展功能 、可以任意设定温度上的上下限报警功能； 2、实现语音报数。 系统硬件设计方案根据系统功能要求，构造所示的系统原理结构框图。图1 系统原理结构框图单片机的选择 图1:单片机小系统电路stc89c52的内核和AT51系列单片机一样，故引脚也相同： 1～8：I/OP1口（P1.0~P1.7）； 9： 复位脚（RST/Vpd）； 10～17：I/OP3口（P3.0=RXD，P3.1=TXD，P3.2=-INT0，P3.3=-INT1，P3.4=T0，P3.5=T1，P3.6=-WR，P3.7=-RD）； 18、19：晶振（18=XTAL2，19=XTAL1）； 20: 地（Vss）； 21～28：I/OP2口（P2.0~P2.7)； 29：-PSEN； 30：ALE/-PROG； 31：-EA/Vpp 32～39：I/OP0口（P0.7~P0.0）； 40：+5V电源。 注：引脚功能前加“-”，说明其是低电平有效。如P3.2=-INT0。1. I/O 口：输入/ 输出口经过特殊处理，很多干扰是从I/O 进去的,每个I/O 均有对VCC/ 对GND二级管箝位保护。 2. 电源：单片机内部的电源供电系统经过特殊处理，很多干扰是从电源进去的 3. 时钟单片机内部的时钟电路经过特殊处理，很多干扰是从时钟部分进去的 4 . 空闲模式：典型功耗 2mA 5.正常工作模式：典型功耗 4mA - 7mA 单片机内部的时钟电路经过特殊处理，很多干扰是从时钟部分进去的 6. 复位电路 单片机内部的复位电路经过特殊处理，很多干扰是从复位电路部分进去的, STC89C51RC/RD+系列单片机为高电平复位。推荐外置复位电路为MAX810/STC810,STC6344, STC6345,813L,706P；也可用R/C 复位，10uF 电容/10k 电阻,22uF/8.2k 等。 6.宽电压，不怕电源抖动5V: 6v - 3.4v 3V: 4v - 1.9v 2、温度传感器介绍 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９～１２位的数字值读数方式。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定存储在EPROM中，掉电后依然保存。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3.0~5.5Ｖ； ●零待机功耗； ●温度以９或１２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３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其内部结构框图如下图所示。 图2DS18B20内部结构 根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤： （1）.初始化 （2） 执行某个ROM指令 （3） 执行RAM内存指令 （4） 数据传输 复位要求主CPU将数据线下拉微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。 图3DS18B20与单片机的接口电路 3、液晶显示LG364BH 液晶显示模块是128×64 点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置国标GB2312 码简体中文字库（16X16 点阵）、128 个字符（8X16 点阵）及64X256 点阵显示RAM（GDRAM）。可与CPU 直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。 三、总体设计 （一）、整体思路 根据要求，我们将整个程序分为三大部分。主要包括主程序，温度传感程序，LG3641BH液晶显示程序。 （二）、程序流图 DS18B20温度计程序 DS18B20温度计程序包括读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序。 主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量温度值，温度测量每0.5s进行一次。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的字节。温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，采用12位分辩率为0.065℃，在本程序设计中采用0.5s显示程序延时