1、 - 1 - 目 录 1 1 绪论绪论 - 1 - 2 2 设计总体方案设计总体方案 2 2.1 设计内容 2 2.2 设计要求 2 3 3 硬件系统的方案设计硬件系统的方案设计 3 3.1 单片机 AT89C51 . 3 3.2 1602LCD 显示屏 . 3 3.3 温度传感器 DS18B20 . 4 4 4 模块设计模块设计 6 4.1 晶振电路与复位电路 6 4.2 温度采集电路 7 4.3 显示电路 8 4.4 报警系统 9 5 5 软件系统的方案设计软件系统的方案设计 10 5.1 软件设计总体思路及主程序流程图 . 10 5.2 测温模块流程图 . 10 5.2.1 温度的采集
2、11 5.2.2 多点温度的测量 11 5.3 显示模块流程图 . 12 5.4 键盘扫描流程图 . 12 6 6 总结总结 14 7 7 参考文献参考文献 15 附录 1：电路图 . 16 附录 2：源代码 . 17 - 1 - 1 绪论 随着现代信息技术的飞速发展，温度显示控制系统在工业、农业及人们的日常生活中 扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以智能温度显示系统 的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于 51 单片机的智能温度显示系统设计的基本流程。本设 计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制 DS18B20 的智能
3、温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理 之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到 LED 进 行显示。 我所采用的控制芯片为 AT89C51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对 电路的设计，对芯片的外围扩展，可达到对某一车间温度的控制和调节功能。此外，重点 介绍了 DS18B20 与单片机的接口设计以及数字温度计的软件的主程序、DS18B20 读写程序 和显示程序，并给出了基于 PROTEUS 软件的电路仿真图。该仪表具有简单、稳定、实用、 精度高等优点。 2 2 设计总体方案 2.1 设计内容 根据系统的设计要
4、求，当温度传感器 DS18B20 把所测得的温度发送到 AT89C51 单片机 上，经 AT89C51 处理，将把温度在显示电路上显示。当开机后，显示屏和计时器进行初始 化设置。同时，本系统能够设置报警温度，在到达报警时间后能够通过 LED 发光二极管以 及发音器提示报警。 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。 系统框图如下图： 图1 系统框图 选择 DS18B20 作为本系统的温度传感器，选择单片机 AT89C51 为测控系统的核心来完 成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感器 DS18B20，输出信号全
5、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，省却了采样保持电 路、运放、数模转换电路以及进行长距离传输时的串并转换电路，简化了电路，缩短 了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 当 LCD 液晶显示器接收到来自 AT89C51 单片机传送来的温度信息后，分别显示了当前 的温度。 2.2 设计要求 设计的主要功能和指标如下： （1）用液晶进行实际温度值显示。 （2）利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度。 （3）测量范围为-55110，精度为0.5。 （4）提示开机，当按下开机键后，响起开机声。 （5）当达到报警温度后，能够自动发出报警声。 A T89C51
6、温度控制 报警电路 温度传感器 显示设备 3 3 硬件系统的方案设计 3.1 单片机AT89C51 AT89C51 作为温度测试系统设计的核心器件。该器件是 INTEL 公司生产的 MCS5l 系 列单片机中的基础产品，采用了可靠的 CMOS 工艺制造技术。具有高性能的 8 位单片机， 属于标准的 MCS-51 的 CMOS 产品。 片内含 8Kbytes 的可贩毒擦写的只读程序存储器 （PEROM） 和 256bytes 的随机存取数据存储器（RAM），器件兼容标准的 MCS-51 指令系统。片内置 通用 8 位中央处理器 （CPU） 和 Flash 存储单元。 结合了 HMOS 的高速和高密度技术及 CHMOS 的低功耗特征。 其具有如下性质： （1）与MCS-51 产品指令系统完全兼容 （2）4K字节可重擦写Flash闪烁存储器。 （3）寿命：1000写/擦循环。 （4）数据保留时间：10年。 （5）全静态工作：0Hz-24Hz。 （6）三级程序存储器锁定。 （7）128*8位内部RAM。 （8）32可编程I/O线。 （9）两个16位定时器/计数器。
