1、信息与计算科学系课程设计报告 1 目 录 一设计任务 二方案论证 三硬件设计 3.1 DS18B20 简介 AT89C51 型单片机简介 3.2 总电路的设计图 四 软件设计 3.1 主程序框图 3.2 初始化子程序 DS18B20 的主程序的主程序 3.3 调试及运行 五. 课程设计总结 信息与计算科学系课程设计报告 2 一、设计任务 1. 熟悉电子系统开发的思路和步骤； 2. 熟悉 Keil C 开发环境，并对 18B20、LED 数码管、4*4 键盘等外围模块的驱动 进行编写调试，学会基本的驱动开发思路，并通过调试学会定位问题的能力； 3. 分别使用汇编语言和 C 语言编写调试整个电子系
2、统的控制程序，学会电子系统 的软件开发思路； 4. 通过 protel 学会如何绘制原理图及 PCB 版图， 从而完成整个电子系统的软硬件 开发； 二、方案论证 A、分析本次设计任务可知： 1本设计要利用 DS18B20 测量温度，需要用 89C51 单片机控制 DS18B20 测量 温度，并将 DS18B20 测得温度读取到单片机中来。 2. 本设计要用 LED 显示温度，可用五个共阳极 LED，采用动态扫描法显示读 取到单片机中的温度。 显示格式举例如下： （1）温度为正值101.1 、99.2 第四个 LED 总是显示点号。 （2）温度为负值 -23.1 第一个总是显示一 横，第四个总是
3、显示点号。 B、经以上分析可得： 可将本设计功能分为两大模块：1、DS18B20 设置模块 2、测温电路及其程序 3、显示电路及其程序 3. 在硬件电路上还要加上必要的基础电路： （1）时钟电路 本次设计采用时钟频率为：12MHZ （2）按键测温电路及其程序 按一次按钮即测一次温度并将测得的温度显示出来） 信息与计算科学系课程设计报告 3 C C、系统总体方案系统总体方案 系统原理框图： 由图可知该测量系统由 DS18B20 组成的测量电路和单片机控制电路组成。系 统通过 DS18B20 采集到的数据，然后通过单片机微控制芯片经过数据处理，最后 通过数码管实时显示所测空气的温度。 用单个 DS
4、18B20 采集温度采集温度并将其显示在 LED 灯上，温度只需显示整数， 小数位位不做要求；设置报警上下限，当按下键盘上的 SETUP 键时，DS18B20 不工作， 从键盘上输入温度的上下限值，前边的两个 LED 显示器显示温度上线，后边的两个 LED 显示器显示温度下限，当采集的温度越过上限和低于下限时，P0.4 口的发光二极管灯 亮，表示报警；温度上下限的设置要在 30S 内完成，如果没完成，温度传感器自行工 作，设置完成后，按下 Enter 键 DS18B20 开始采集并显示温度。 总体思路 对于单个 DS18B20 的温度采集，首先要对单片机的各个管脚进行定义，对于我们 自己做的开
5、发板，我们已经定义 P0.6 口连接 DS18B20 进行单个温度采集，用 P0.4 口 接发光二极管显示越限报警，用 P0.5 口显示 DS18B20 复位成功。按原理图编写程序， 程序的编写的好坏就关系到此次课程设计的成败。 三、硬件设计 DS18B20 简介 AT89C51 型单片机简介 3.1 DS18B20 的主要特征： DS18B20 温度测量 电路 AT89C51 单片机 数 码 输出 显 示 信息与计算科学系课程设计报告 4 1.全数字温度转换及输出。 2.先进的单总线数据通信。 3.最高 12 位分辨率，精度可达土 0.5 摄氏度。 4.12 位分辨率时的最大工作周期为 75
6、0 毫秒。 5.可选择寄生工作方式。 6.检测温度范围为55C +125C ( 67F +257F) 7.内置 EEPROM，限温报警功能。 8.64 位光刻 ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。 9.多样封装形式，适应不同硬件系统。 DS18B20 工作原理及应用： DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更 强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之 前我们有必要了解 18B20 的内部存储器资源。18B20 共有三种形态的存储器资源， 它们分别是 ROM 只读存储器，用于存放 DS18B20ID 编码，其前 8 位是单线系列编 码（DS18B20 的编码是 19H） ，后面 48 位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 码（冗余校验） 。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20 共 64 位 ROM。RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20 共 9 个字节
