1、.wd.wd.wd.工程編號(hào)：大學(xué)生課外開(kāi)放實(shí)驗(yàn)校級(jí)普通工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告立項(xiàng)時(shí)間：工程名稱(chēng)：數(shù)顯溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：學(xué) 院： 完成時(shí)間：2014.5設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理處制0. 引言單片機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制，智能儀器儀表，機(jī)電一體化產(chǎn)品，家用電器等各個(gè)領(lǐng)域?！皢纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用在工科院校各專(zhuān)業(yè)中已作為一門(mén)重要的技術(shù)根基課而普遍開(kāi)設(shè)。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì),科研工程中會(huì)廣泛應(yīng)用到單片機(jī)知識(shí)，而且，進(jìn)入社會(huì)后也會(huì)廣泛接觸到單片機(jī)的工程工程。鑒于此，提高“單片機(jī)原理及應(yīng)用課的教學(xué)效果，讓學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)甚為重要。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)涉及的內(nèi)容十分廣泛，如何

2、使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握單片機(jī)應(yīng)用的 基本原理及方法，是一個(gè)很有價(jià)值的教學(xué)工程。為此，我們進(jìn)展了“單片機(jī)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用方面的課程設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手以及協(xié)作能力。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是針對(duì)模擬電子技術(shù)，數(shù)字邏輯電路，電路，單片機(jī)的原理及應(yīng)用課程的要求，對(duì)我們進(jìn)展綜合性實(shí)踐訓(xùn)練的實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，它包括選擇課設(shè)任務(wù)、軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)，調(diào)試和編寫(xiě)課設(shè)報(bào)告等實(shí)踐內(nèi)容。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)目標(biāo):第一，讓學(xué)生初步掌握單片機(jī)課程的試驗(yàn)、設(shè)計(jì)方法，即學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求和性能約束，查閱文獻(xiàn)資料，收集、分析類(lèi)似的相關(guān)題目，并通過(guò)元器件的組裝調(diào)試等實(shí)踐環(huán)節(jié)，使最終硬件電路到達(dá)題目要求的性能指標(biāo)；第二，課程設(shè)計(jì)為后

3、續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好根基，畢業(yè)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，而課程設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)是讓學(xué)生開(kāi)場(chǎng)從理論學(xué)習(xí)的軌道上逐漸引向?qū)嶋H運(yùn)用，從已學(xué)過(guò)的定性分析、定量計(jì)算的方法，逐步掌握工程設(shè)計(jì)的步驟和方法，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的程序和實(shí)施方法。第三，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考樂(lè)于動(dòng)手的習(xí)慣，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)并制作單片機(jī)類(lèi)產(chǎn)品，使學(xué)生能夠自己不斷地學(xué)習(xí)承受新知識(shí)如在本課設(shè)題目中存在智能測(cè)溫器件DS18B20，就是課堂環(huán)節(jié)中不曾提及的“新器件，通過(guò)多人的合作解決現(xiàn)實(shí)中存在的問(wèn)題，從而不斷地增強(qiáng)學(xué)生在該方面的自信心及興趣，也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)學(xué)生以后步入社會(huì)參加工作打下一定良好的實(shí)踐根基。1.設(shè)計(jì)意義在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常要用到

4、溫度的檢測(cè)及控制，傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和熱電阻。而熱電偶和熱電阻測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持。其缺點(diǎn)如下：硬件電路復(fù)雜；軟件調(diào)試復(fù)雜；制作成本高。本數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件，測(cè)溫范圍為-55125，最高分辨率可達(dá)0.0625。DS18B20可以直接讀出被測(cè)溫度值，而且采用三線(xiàn)制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釪S18B20數(shù)字式溫度傳感器的工作原理。利用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器和微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字溫度計(jì)。學(xué)習(xí)并掌握

5、單片機(jī)編程原理。設(shè)計(jì)并制作出數(shù)字溫度計(jì)測(cè)溫范圍在-55125，誤差在0.5以?xún)?nèi)，采用LED數(shù)碼管直接讀顯示。3.實(shí)驗(yàn)原理3.1 DS18B20測(cè)溫原理3.1.1 DS18B20構(gòu)造簡(jiǎn)介DS18B20是一種新型的“一線(xiàn)器件，其體積更小、更適用于多種場(chǎng)合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持“一線(xiàn)總線(xiàn)接口的溫度傳感器。溫度測(cè)量范圍為-55+125 攝氏度，可編程為9位12 位轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625攝氏度，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM 中，掉電后依然保存。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出

6、；其工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3 根或2 根線(xiàn)上，CPU只需一根端口線(xiàn)就能與諸多DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線(xiàn)和邏輯電路。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，在一根通信線(xiàn)，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。3.1.2 DS18B20性能特點(diǎn)獨(dú)特的單線(xiàn)接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫；DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換

7、電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)；適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線(xiàn)供電;；溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為0.5；零待機(jī)功耗；可編程的分辨率為912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫；在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；用戶(hù)可定義報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度溫度報(bào)警條件的器件；測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一線(xiàn)總線(xiàn)串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；圖 1 外部

8、封裝形式 圖 2 傳感器電路圖負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)系統(tǒng)。DS18B20內(nèi)部構(gòu)造主要由四局部組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置存放器。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 1 所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開(kāi)漏單總線(xiàn)接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；GND為地信號(hào)；VDD為可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。其電路圖 2 所示。3.1.3 DS18B20使用中本卷須知較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)展補(bǔ)償

9、，由于DS18B20溫度傳感器與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)展讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格地保證讀寫(xiě)時(shí)序，否那么將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)展系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS18B20操作局部最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。在DS18B20溫度傳感器的有關(guān)資料中均未提及單總線(xiàn)上所掛DS18B20數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以?huà)烊我舛鄠€(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。連接DS18B20溫度傳感器的總線(xiàn)電纜是有長(zhǎng)度限制的。在采用DS18B20進(jìn)展長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線(xiàn)分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。在DS18B20溫度傳感器測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命

10、令后，程序總要等待DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線(xiàn)，當(dāng)程序讀該DS18B20時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。測(cè)溫電纜線(xiàn)建議采用屏蔽4芯雙絞線(xiàn)，其中一對(duì)線(xiàn)接地線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)，另一對(duì)線(xiàn)接VCC和地線(xiàn)，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。3.2 AT89S51簡(jiǎn)介AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k BytesISPIn-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳構(gòu)造，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Fl

11、ash存儲(chǔ)單元，AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。圖3 AT89S51引腳圖AT89S51的引腳圖如圖3所示，其主要性能特點(diǎn)如下：1、4k Bytes Flash片內(nèi) HYPERLINK :/baike.baidu /view/421016.htm t _blank 程序存儲(chǔ)器；2、128 bytes的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3049530.htm t _blank 隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 HYPERLINK :/baike.baidu /view/3558.htm t _blank RAM；3、32個(gè)外部雙向輸入/輸出I/O口；4、2個(gè)

12、HYPERLINK :/baike.baidu /view/1206615.htm t _blank 中斷優(yōu)先級(jí)、2層 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1206639.htm t _blank 中斷嵌套中斷；5、5個(gè) HYPERLINK :/baike.baidu /view/600195.htm t _blank 中斷源；6、2個(gè)16位可編程 HYPERLINK :/baike.baidu /view/281961.htm t _blank 定時(shí)器/ HYPERLINK :/baike.baidu /view/259701.htm t _blank 計(jì)數(shù)器；7、2

13、個(gè)全雙工 HYPERLINK :/baike.baidu /view/716175.htm t _blank 串行通信口；8、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/280158.htm t _blank 看門(mén)狗 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1008973.htm t _blank WDT電路；9、片內(nèi) HYPERLINK :/baike.baidu /view/429391.htm t _blank 振蕩器和 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2246970.htm t _blank 時(shí)鐘電路；10、與MCS-5

14、1兼容；11、全靜態(tài)工作：0Hz-33MHz；12、三級(jí) HYPERLINK :/baike.baidu /view/421016.htm t _blank 程序存儲(chǔ)器保密鎖定；13、可編程串行通道；14、低功耗的閑置和掉電模式。AT89S51具有完整的輸入輸出、控制端口、以及內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。與我們通常意義上的微機(jī)原理類(lèi)似，可以通過(guò)外接A/D，D/A轉(zhuǎn)換電路及運(yùn)放芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器傳送信息的采集，且能夠提供以點(diǎn)陣或LCD液晶及外接按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，能對(duì)內(nèi)部眾多I/O端口連接步進(jìn)電機(jī)對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)展準(zhǔn)確操控，具有強(qiáng)大的工控能力。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)對(duì)溫度信息進(jìn)展采集、處理并以數(shù)字形式顯示，

15、以其測(cè)量精度高，測(cè)溫范圍廣，操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行性強(qiáng)，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于生活，醫(yī)療，工業(yè)生產(chǎn)等方面的溫度測(cè)量。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，選擇DS18B20作為本系統(tǒng)的溫度傳感器，選擇單片機(jī)AT89S51為測(cè)溫系統(tǒng)的核心來(lái)完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示等功能。硬件系統(tǒng)由DS18B20組成的測(cè)溫模塊、雙電源供電的信號(hào)調(diào)理放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、AT89S51控制模塊、液晶顯示模塊和供電模塊組成。實(shí)驗(yàn)原理圖如圖4。圖4 實(shí)驗(yàn)原理圖該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路如下：溫度傳感器DS18B20組成的測(cè)溫電路把所測(cè)得的溫度信息經(jīng)過(guò)放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)送到AT89S51單片機(jī)上，經(jīng)過(guò)51單片機(jī)處理，將把溫度信息在顯示電路上顯示

16、，本系統(tǒng)顯示器為點(diǎn)陣字符LCD1602液晶模塊。檢測(cè)范圍200.0攝氏度到+200.0攝氏度。5.實(shí)驗(yàn)步驟5.1硬件設(shè)計(jì)與制作5.1.1硬件系統(tǒng)概述本實(shí)驗(yàn)硬件系統(tǒng)由單片機(jī)最小系統(tǒng)，溫度傳感器，顯示電路等組成，以AT89S51作為主控系統(tǒng)。顯示電路采用LCD1602液晶顯示模塊芯片組成，可進(jìn)展多行顯示。溫度傳感器由DS18B20測(cè)溫器件組成，該器件主要功能有：采用單線(xiàn)總技術(shù)；每只DS18B20具有獨(dú)立的不可修改的64位序列號(hào)；低壓供電，電壓范圍為35V，測(cè)溫范圍為-20-125，誤差為0.5。復(fù)位電路是由10K電阻構(gòu)成的上電自動(dòng)復(fù)位。5.1.2主控電路主控系統(tǒng)由AT89S51，晶振電路如圖5，復(fù)

17、位電路如圖6等組成。其中AT89S51的2128管腳連接1602液晶顯示器的714管腳。AT89S51的18,19管腳接晶振電路，管腳9接復(fù)位電路，管腳17接測(cè)溫電路。圖5 晶振電路圖6 復(fù)位電路5.1.3顯示電路圖7 液晶顯示電路本實(shí)驗(yàn)顯示電路采用LCD1602液晶顯示模塊芯片，該芯片克實(shí)現(xiàn)16x2個(gè)字符，比以前的七段數(shù)碼管LED顯示器在顯示字符上的數(shù)量要多得多，另外，由于1602芯片編程比較簡(jiǎn)單，界面直觀，更加易于使用和觀測(cè)。5.1.4溫度傳感器本實(shí)驗(yàn)溫度傳感器采用的是DS18B20,DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線(xiàn)方便，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合

18、的不同而改變其外觀。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。獨(dú)特的單線(xiàn)接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)展通信，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；DS18B20可以使用外部電源VDD，也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng)VDD端口接3.0V5.5V的電壓時(shí)是使用外部電源；當(dāng)VDD端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線(xiàn)要接5K左右的上拉電阻。圖8 DS18B20引腳圖低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震

19、蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門(mén)，當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)翻開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)展計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將-55所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度存放器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度存放器被預(yù)置在-55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)展減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)溫度存放器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)場(chǎng)對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)展計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停頓溫度存放器值的累加

20、，此時(shí)溫度存放器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖9 DS18B20測(cè)溫電路5.1.5實(shí)驗(yàn)器材DS18B20，AT89S51，12MHz晶振，5.1K排阻，4.7K電阻，10K電阻，LED1602,40座IC座，10F電容各一個(gè)，30pF電容2個(gè)。5.1.6硬件制作根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖，進(jìn)展合理的排版，把以上實(shí)驗(yàn)器材通過(guò)焊錫焊接在電路板上，使用導(dǎo)線(xiàn)連接，硬件實(shí)物做好后，將程序燒入單片機(jī)。制作實(shí)物圖參見(jiàn)附頁(yè)。5.2軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)是由硬件配合軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在硬件確定后，編寫(xiě)的軟件的功能也就 基本定型了。所以軟件的功能大致可分為兩個(gè)局部：一是監(jiān)控，這也是系統(tǒng)的核心局部，二是執(zhí)行局部，完成各個(gè)具體的功能。系統(tǒng)程序主

21、要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。5.2.1主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每1s進(jìn)展一次。主程序流程如以下列圖圖10 主程序流程圖5.2.2 讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)展CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)展溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。其程序流程圖如圖示：圖11 子程序流程5.2.3 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)場(chǎng)命令，當(dāng)采用12位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。5.2.4

22、 計(jì)算溫度子程序計(jì)算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)展BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)展溫度值正負(fù)的判定。圖12 計(jì)算溫度流程圖和顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖5.2.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)展刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。流程如上圖所示。5.2.6 1602液晶顯示圖13 1602溫度顯示流程6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 6.1軟件仿真 6.1.1 系統(tǒng)仿真結(jié)果本設(shè)計(jì)是在Proteus環(huán)境下進(jìn)展仿真的，仿真所用到的器件有：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S51，DS1820溫度傳感器，LCD1602液晶顯示器，一些電阻，電容等。仿真結(jié)果如下：詳細(xì)程序見(jiàn)附頁(yè)圖14 仿真結(jié)果圖6.2

23、 實(shí)物展示實(shí)物展示如圖15所示：圖15 實(shí)物圖6.3實(shí)物調(diào)試運(yùn)行結(jié)果經(jīng)調(diào)試后運(yùn)行，顯示的溫度為27.3攝氏度，與當(dāng)前實(shí)際溫度一致，如圖16所示：圖16 實(shí)物顯示結(jié)果7.討論與分析由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。方案設(shè)計(jì)框圖如下：圖17 方案設(shè)計(jì)框圖考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很

24、容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)展轉(zhuǎn)換，就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。通過(guò)方案二設(shè)計(jì)的溫度計(jì)總體電路如圖15所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器采用DS18B20，用LCD1602液晶顯示器以串口并行輸出方式傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。8.心得體會(huì)從這次的課程設(shè)計(jì)中，我們真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫(xiě)與讀的過(guò)程中才能提高，這就是我們?cè)谶@次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。通過(guò)這次對(duì)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作，讓我們了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也

25、讓我們了解了關(guān)于數(shù)字溫度計(jì)的原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線(xiàn)的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線(xiàn)中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。在這次綜合實(shí)驗(yàn)中，我們通過(guò)查找大量資料，請(qǐng)教教師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。之前以為有了圖，應(yīng)該就是焊電路板而已，應(yīng)該不難，然而在實(shí)踐中，我們還要去了解各種芯片的管腳接法，還有線(xiàn)路布置，尤其布局在焊接過(guò)程中尤為重要，一個(gè)合理的布局不僅

26、使電路板更加美觀，而且便于檢查和分析問(wèn)題。焊接時(shí)也要盡量小心，尤其在要焊接較長(zhǎng)線(xiàn)路時(shí)，防止虛焊，因?yàn)樵跈z查的過(guò)程中虛焊很難被檢查出來(lái)，這就要求我們有較為熟練的焊接技術(shù)。在調(diào)試的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或調(diào)試不成功，不要緊張，先從電路圖開(kāi)場(chǎng)檢查，看看電路和引腳是否接錯(cuò)，在有可能虛焊的地方多焊幾遍，還檢查不出錯(cuò)誤就跟同學(xué)討論。通過(guò)這次綜合性實(shí)驗(yàn)我們不僅提高了焊接技術(shù)，還學(xué)到很多知識(shí)。這些知識(shí)和學(xué)習(xí)方法正是我們平時(shí)學(xué)習(xí)中沒(méi)有理解和掌握的，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)也要注重科學(xué)實(shí)踐，而這種實(shí)驗(yàn)正好為我們提供了實(shí)踐的時(shí)機(jī)，所以我們要好好珍惜每一次的實(shí)驗(yàn)。在每一次的試驗(yàn)中有所收獲，通過(guò)每一次的實(shí)驗(yàn)充實(shí)自己。9.對(duì)學(xué)

27、校建議在這次開(kāi)放實(shí)驗(yàn)中，學(xué)校為我們提供了充分的實(shí)驗(yàn)條件，讓我們得以順利的完成了此次實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中教師也很耐心的為我們講解和指導(dǎo)，對(duì)很多不懂的知識(shí)都得到了了解，在此次實(shí)驗(yàn)中，體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，并且鍛煉了實(shí)踐動(dòng)手能力和客服困難的勇氣，讓我們提前了解了焊接技術(shù)和單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)打下了良好的根基。我們覺(jué)得學(xué)校應(yīng)該多多開(kāi)展這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，為鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力提供一個(gè)良好的平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能，提升其對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，營(yíng)造一種良好的學(xué)習(xí)氣氛。10.參考文獻(xiàn)1李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)簡(jiǎn)明修訂版.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，19982李廣弟.單片機(jī)根基.北京：北京航空航天

28、大學(xué)出版社，19943閻石.數(shù)字電子技術(shù)根基第三版.北京：高等教育出版社，19894廖常初.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)概述J.電工技術(shù)，1999附錄程序代碼#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P37;/ds18b20與單片機(jī)連接口sbit RS=P30;sbit RW=P31;sbit EN=P32;unsigned char code str1=temperature: ;unsigned char code str2=;uchar data disdata5;uint tvalue;/溫度值uchar tfl

29、ag;/溫度正負(fù)標(biāo)志/*lcd1602程序*/void delay1ms(unsigned int ms)/延時(shí)1毫秒不夠準(zhǔn)確的unsigned int i,j; for(i=0;ims;i+) for(j=0;j0;i-) DQ = 0; /給脈沖信號(hào) dat=1; DQ = 1; /給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0 x80; delay_18B20(10); return(dat);void ds1820wr(uchar wdata)/*寫(xiě)數(shù)據(jù)*/unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = wdata&0 x01; delay_18B20(10); DQ = 1; wdata=1; read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/uchar