基于51单片机数字温度计课程设计(编辑修改稿)

基于51单片机数字温度计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。 单片机最小系统如图 所示。 6 图 单片机最小系统图 温度检测电路设计 DS18B20 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 的性能特点如下： （ 1）独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 （ 2）简单的多点分布应用 （ 3）无需外部器件 （ 4）可通过数据线供电 （ 5）零待机功耗 （ 6）测温范围 55~+125℃，以 ℃递增。 华氏器件 67~+2570F，以 递增 （ 7）温度以 9 位数字量读出 7 （ 8）温度数字量转换时 间 200ms（典型值） （ 9）用户可定义的非易失性温度报警设置 （ 10）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。 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。 D 电源下，也可以向器件提供电源； GND 为地信号； VDD 为可选择的 VDD 引脚。 当工作于寄生电源时，次引脚必须接地。 测温电路：如图 测温电路 图 DS18B20 测温电路 DS18B20 的测 温原理如图 所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时， DS18B20 就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量 .计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将 55 ℃ 所对应的基数分别置入减法计数器 1 和温度寄存器中，减法计数器 1 和温度寄存器被预置在 55 ℃ 所对应的一个基数值。 减法计数器 1 对低温度系 数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数 8 器 1 的预置值减到 0 时温度寄存器的值将加 1，减法计数器 1 的预置将重新被装入 ,减法计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数 ,如此循环直到减法计数器 2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温图 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用，于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就 是 DS18B20 的测温原理。 另外，由于 DS18B20 单线通信功能是分时完成的，有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。 系统对 DS18B20 的各种操作必须按协议进行。 操作协议为：初始化 DS18B20（发复位脉冲） → 发 ROM 功能命令 → 发存储器操作命令 → 处理数据。 在正常测温情况下， DS1820 的测温分辨力为 ℃。 预 置低 温 度 系 数 振 荡 器高 温 度 系 数 振 荡 器斜 率 增 加 器计 数 器 1比 较预 置= 0温 度 寄 存 器计 数 器 2= 0Tx加 1停 止τ 1τ 2 图 测温原理 显示电路 1602LCD 液晶屏为 5V 电压驱动，带背光，可显示两行，每行 16个字符 ，不能显示汉字。 液晶 2 端为电源； 1 16 为背光电源；为防止直接加 5V 而烧坏背光灯，在 15 脚串联一个 1K 电阻晶 3 端为液晶对比度调节端，通过一个10K的电位器来调节液晶显示对比度。 用于限流。 液液晶 4 端为向液晶控制器写 9 数据 /写命令选择端，接单片机 端口。 液晶 5 端为读 /写选择端，因为我们不需要从液晶中读取数据，只向其写入命令和数据，因此此端始终选择为写状态，即低电平接地。 液晶 6端为使能信号，是操作必须的信号，接单片机的 口。 1602LCD 液晶屏显示电路如图 所示： 图 显示电路 主程序流程图 主程序流程图如图 10 图 主程序流程图 温度检测数据读取图 温度检测数据读取图如图 图 温度程序读取图 11 Keil 软件 Keil C51 是美国 Keil software 公司出品的 51系列兼容单片机 C语言软件开发系统，与汇编相比， C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有 明显的优势，因而易学易用。 Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uVision）将这些部分组合在一起。 运行 Keil 需要 win9 NT、 win20 winXP、win7 等操作系统。 2020 年 2 月发布的 Keil uVision4， Keil uVision4 引入灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方，新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个 整洁、高效的环境来开发应用程序。 仿真软件 Proteus Proteus 软件是 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。 它不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。 它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。