1、基于proteus的溫度測(cè)量系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)摘要：現(xiàn)在，溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中占有非常重要的地位。 例如消防情況的溫度檢測(cè)、我們家庭電氣設(shè)備的熱故障的監(jiān)測(cè)、有各種運(yùn)輸手段的設(shè)備的溫度檢測(cè)、醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的溫度檢測(cè)、化工廠和機(jī)械廠等設(shè)備的溫度過熱檢測(cè)、溫度檢測(cè)及其相關(guān)。本次論文設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51單片機(jī)為控制器，用c語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。 使用溫度傳感器DS18B20來進(jìn)行溫度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種環(huán)境和情況下的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在LED顯示設(shè)備中顯示溫度的功能，能夠在各種溫度檢測(cè)的情況下方便地應(yīng)用。 本論文設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量系統(tǒng)的功能是能實(shí)時(shí)

2、測(cè)量某個(gè)環(huán)境下的溫度，測(cè)量的溫度范圍在-20到70，超過最高或最低的溫度就能得到蜂鳴器的警報(bào)效果。 在該系統(tǒng)上安裝有復(fù)位開關(guān)，但是在發(fā)生了亂碼或一般的故障的情況下，能夠用該復(fù)位開關(guān)進(jìn)行復(fù)位。 本論文結(jié)合軟件、硬件，進(jìn)行各功能的制作。 本設(shè)計(jì)采用了DS18B20和AT89C51單片機(jī)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 論文詳細(xì)論述了單片機(jī)利用溫度控制原理的設(shè)計(jì)思想和軟件、硬件的調(diào)整。關(guān)鍵詞： 89C51單片機(jī)DS18B20； 溫度temperaturemonitoringsystembasedproteussimulationdesignabstract:todayintheindustrialagricultu

3、ralproductionandourdailylifes real-timemationoftermationthetrementoftrementavirementpro electriconternetricationtermalthefultomininourhousehold thetempertestinhospitalmedicalequipment， chemicalplantandmachineeryplants . equipmenttemperaturedetection，sottertertectedetectiontheclocyrelatedto .thistram

4、etemonitionsystemisderingsinglechimachineat 89 c 51 as控制器itsusingcprommignaginglationtofulfillfastexecutingcomman DDS 18 b 20 temperaturesensortomonitor itallyasstomonitytemprotementityindifferentcondifferentityandthedisp thistrocentectionaccan ts.thistrementmonitionsystemcanmeasurereal-timetemperat

5、ureincertainenvironment temperaturerangesfrom -從20到70therwillbeb esetbuttontothesystemincaseofanyglichormalfunctioning.thisthesisbasedonhardwares usingsinglechipsds 18 b 20 andat 89 c 51 astemperature smeridetalityinformationabouthesinglechipsds 18 b 20 andat 89 c 51 astemperaturemonitoringsystem.th

6、eresmer NC iple and design idea，debukey words :顯示器89 c 51； DS18B20； 臨時(shí)的，臨時(shí)的。目錄前言11設(shè)計(jì)要求和方案21.1溫度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)21.2溫度檢測(cè)系統(tǒng)的原理、功能21.3溫度檢測(cè)方案2雙片機(jī)及所用零件的介紹42.1單片機(jī)42.2 AT89C51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)42.3單片機(jī)外部端子功能62.4溫度傳感器(DS18B20 )封裝和功能介紹82.5 LED顯示屏92.5.1LED的優(yōu)點(diǎn)92.5.2 LED動(dòng)作方式103硬件設(shè)計(jì)133.1系統(tǒng)電路配置133.2單片機(jī)最小系統(tǒng)133.3溫度采集傳感器電路153.4溫度顯示電

7、路164系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)184.1系統(tǒng)程序總設(shè)計(jì)184.2溫度檢測(cè)子程序設(shè)計(jì)184.3溫度監(jiān)視系統(tǒng)的溫度程序設(shè)計(jì)195系統(tǒng)模擬和結(jié)果205.1模擬Proteus軟件概要205.2軟件介紹和配置205.3Proteus電路圖設(shè)計(jì)215.4 Keil和Proteus在線模擬22總結(jié)23感謝24參考文獻(xiàn)25附錄27前言現(xiàn)在，工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工廠和設(shè)備，以及我們?nèi)粘Ｉ钪械哪硞€(gè)地方對(duì)溫度的測(cè)量和控制起著重要的作用。 在這些領(lǐng)域中，需要監(jiān)測(cè)幾個(gè)系統(tǒng)的溫度，基本上是監(jiān)測(cè)一般的時(shí)間。 今天的文章用單片機(jī)技術(shù)通過方正，可以很容易地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度的實(shí)時(shí)檢查。溫度的自動(dòng)檢測(cè)可以用多種方法實(shí)現(xiàn)。 本論文設(shè)計(jì)的溫度自動(dòng)檢測(cè)

8、系統(tǒng)利用單片機(jī)AT89C51作為控制器，用數(shù)字傳感器DS18B20進(jìn)行溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量，用LED數(shù)字顯示管進(jìn)行溫度自動(dòng)顯示，用Proteus軟件進(jìn)行模擬本文單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的總體方案如下。(1)溫度測(cè)定的上下限為-20和70； (2)用溫度傳感器檢測(cè)某環(huán)境的溫度(4)用led數(shù)字管顯示(5)Proteus軟件進(jìn)行模擬。1設(shè)計(jì)要求和方案溫度測(cè)量系統(tǒng)是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和化工生產(chǎn)過程中重要的控制參數(shù)。 各行業(yè)生產(chǎn)和處理過程中常用的各種加熱裝置、熱處理裝置、反應(yīng)爐等在處理過程中必須嚴(yán)格測(cè)定溫度。 本文通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化，實(shí)時(shí)全面監(jiān)控溫度，實(shí)現(xiàn)安全保障。1.1溫

9、度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)根據(jù)本系統(tǒng)的需要，所需的技術(shù)指標(biāo)如下所示1工作溫度范圍：本論文雖然在某個(gè)環(huán)境下測(cè)量了溫度，但因?yàn)槲疫x擇的溫度范圍有限，所以不適合溫度高的環(huán)境和設(shè)備的溫度。兩點(diǎn)比率：本文使用DS18B20溫度傳感器，DS18B20具有分析自身最小環(huán)境散熱差異的能力。3測(cè)量溫度范圍：本文設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量系統(tǒng)的溫度上下限為最低溫度-20，最高溫度為70。4工作電壓：本文以單片機(jī)為主芯片，工作電壓為5V，其次溫度傳感器DS18B20的工作電壓為3.3V 5.5V，因此Protues軟件模擬必須在5V以下的電壓下進(jìn)行。1.2溫度檢測(cè)系統(tǒng)的原理、功能系統(tǒng)原理是檢測(cè)DS18B20傳感器即環(huán)境下的溫度的

10、高低。 將測(cè)量到的熱量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，最后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行處理，最終顯示在LED顯示器上。1.3溫度檢測(cè)方案本論文的主要任務(wù)是完成某一環(huán)境溫度的測(cè)量。 另外，系統(tǒng)具有操作方便、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)所需的零件有單片機(jī)AT89C51、溫度傳感器DS18B20、LED顯示模塊等。 本文通過pretues仿真實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 其整體電路圖如圖1所示LED顯示器單票電影機(jī)器溫度傳感器Proteus軟件模擬圖1系統(tǒng)整體電路框圖雙片機(jī)和所使用的零件的介紹2.1單片機(jī)單片機(jī)也稱為單片機(jī)，把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)全部集成在一個(gè)芯片上。 這就是區(qū)別于邏輯功能芯片的理由。 微控制器包括運(yùn)算器、控制

11、器、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備。 這就像一臺(tái)小計(jì)算機(jī)，但和計(jì)算機(jī)不同，外圍設(shè)備不多。 單片機(jī)具有小型靈活、成本低廉、應(yīng)用范圍非常廣的優(yōu)點(diǎn)，為電子設(shè)備的學(xué)習(xí)和開發(fā)創(chuàng)造了有利條件。2.2 AT89C51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)使用的AT89C51是8位單片機(jī)，具有體積小、功能完整、控制方便、開發(fā)應(yīng)用方便等特點(diǎn)。 是測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域理想的8位微機(jī)。AT89C51實(shí)際上是只讀存儲(chǔ)器，也是能夠通過程序刪除以往的程序的存儲(chǔ)器，英語名稱為“fpe mom-flashprogrammableanderasablereadonlymemory”，性能高AT89C51是許多嵌入式系統(tǒng)提供的高性能單片機(jī)。 期間的主要特性是：與M

12、CS-51兼容的4K字節(jié)可編程閃存、32可編程I/O線、1288位內(nèi)部RAM、全靜態(tài)動(dòng)作： 0Hz-24MHz、5個(gè)中斷源、數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年、壽命： 1000寫入/三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖、可編程串行UART通道、低功耗空閑和停電模式、片上振蕩器和時(shí)鐘電路。 該單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截圖如圖2所示圖2 AT89C51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖AT89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。 AT89C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由8大部分組成，這8大部分如下一個(gè)8位CPU。 主要由控制手段、運(yùn)算手段構(gòu)成。 其中還包括時(shí)鐘電路和振蕩電路，其主要功能是為了完成單片機(jī)的運(yùn)算和控制。 因此，成為單片的核心，成為其主要功能

13、特性。單片機(jī)內(nèi)的可讀寫存儲(chǔ)器RAM存儲(chǔ)器是128字節(jié)。 其主要功能是存儲(chǔ)可讀寫的數(shù)據(jù)，從而能夠計(jì)算運(yùn)算的中間結(jié)果或最后結(jié)果。片內(nèi)程序只讀存儲(chǔ)器ROM是存儲(chǔ)已經(jīng)生成的程序的功能，可以存儲(chǔ)若干原始數(shù)據(jù)和一些表?？偨Y(jié)了18個(gè)特殊功能一體化的SFR寄存器。 其主要功能是控制和管理單片機(jī)內(nèi)的邏輯部件、并行和串行I/O端口、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等模塊的功能。4個(gè)8位并行輸入/輸出I/O接口(P0端口、P1端口、P2端口和P3端口)用于同時(shí)輸入/輸出計(jì)算的數(shù)據(jù)。一個(gè)串行I/O接口可以在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間傳輸1位數(shù)據(jù)的串行數(shù)據(jù)。 主要用于軟件的四種工作方式和與處理器的通信。2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 可

14、以設(shè)定為對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)定計(jì)時(shí)。一個(gè)強(qiáng)大的中斷系統(tǒng)包括五個(gè)中斷源，可以有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的程序。 可以接受外部中斷申請(qǐng)、計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷申請(qǐng)、串行口中斷申請(qǐng)。2.3單片機(jī)外部端子功能圖3 AT89C51單片機(jī)管腳圖圖3所示的AT89C51芯片引腳結(jié)構(gòu)。 其內(nèi)部有40根管腳，其管腳的分布圖像和功能的分類是直觀的。 從上圖可以看出，兩個(gè)是主電源的管腳，一個(gè)是主電源的管腳，兩個(gè)是水晶(外置)的管腳，主要用于水晶振動(dòng)和最小振動(dòng)，四個(gè)是控制其他電源備用的管腳，最后三個(gè)是條輸入輸出的管腳。在此，對(duì)4根引腳的功能進(jìn)行說明1 .源極端子Vcc和Vss第四十腳：這個(gè)針腳一定要把5v作為單片機(jī)的主電源第2

15、0腳：這個(gè)針腳一定要連接5v的地線作為單片機(jī)的備份。2 .兩個(gè)結(jié)晶引腳XTAL1、XTAL2外部晶體XTAL1(引腳第19位):該引腳連接外部晶體。 AT89C51單片機(jī)也作為反相放大器的輸入端子構(gòu)成了芯片內(nèi)振蕩器。 在采用外部時(shí)鐘的情況下，該晶體振子接地，但是，有時(shí)也成為外部振蕩的輸入端。 比如CHMOS單片機(jī)。水晶振子XTAL2(第18引腳) :位于AT89C51單片機(jī)內(nèi)部的該引腳與外部晶體的另一端相接。 在單片機(jī)上連接反相放大器的輸入端。 此外，在采用外部時(shí)鐘的情況下，AT89C51單片機(jī)的外部振蕩信號(hào)的輸入端是該引腳，除此以外，該引腳懸空，不能通電。3 .控制信號(hào)的多路端子也可以作為備用電源的端子使用。首先，此管腳也可以作為備用電源的管腳控制，例如RST/VPD、ALE/和/VPP四種控制格式。(1)首先，RST/VPD號(hào)管腳):RST是RESET的另一個(gè)V