无论是在工业生产还是在日常生活当中，温度采集都是一个重要的内容。本设计是基于atmel 89s52单片机单线数字温度传感器ds18b20芯片制作而成的数字温度显示及报警系统。它可以实时显示采集到的温度，测温范围比较广，采集到的温度数码管四位显示，保留到小数点后一位，满足了精度为±0.
5°c的要求。同时该系统也设置了温度的任意上下限报警功能，当测得的温度高于上限温度值时，蜂鸣器报警；当测得的温度低于下限值时，黄色发光二极管闪烁报警。
本系统由四个模块构成，它们分别是单片机最小系统、数码管显示模块、18b20温度采集模块和温度报警模块，系统的设计重点是18b20温度读写控制时序的编程，程序经过不断的调试，最后完成的系统经测试，温度能及时显示，报警也非常灵敏，满足了各项指标。
1.1 单片机课程设计的意义。
综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并**实现，从而加深对电子电路单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事电子设计的相关工作打下基础。
1.2单片机课程设计的任务。
1、篮球计时计分器。
2、数字温度计
3、作息时间控制。
4、单片机控制的交通灯控制系统设计。
从上面四个题目中选取一个，按照对应题目要求完成设计。
1.3单片机课程设计的要求。
1、 进一步熟悉和掌握单片机的内部结构和工作原理，了解单片机应用系统设计的基本方法和步骤。
2、掌握protel、 proteus、 w**e、keil等软件的使用方法；
3、掌握键盘和显示器在的单片机控制系统中的应用。
4、掌握撰写课程设计报告的方法。
2.1方案选择。
下面列举两种实现方案：
方案一：用热电偶或铂电阻作为传感器把温度值转化为电量，然后经过放大电路，最后输入到a/d转换芯片再输出到单片机进行处理。这样硬件电路变得复杂，不可避免的带来比较强的电磁干扰，精确温度值的调试也成为问题，检测点数追加时，各敏感元件参数的不一致性，都将会导致误差的产生，应用很不方便。
方案二：采用单片机和数字式单总线温度传感器。它是目前最新的测温器件，它集温度测量，a/d转换于一体，单总线结构，数字量输出，可以直接与微机连接，既可用它组成单路温度测量装置，也可用它组成多路温度测量装置。
dallas公司生产的ds18b20系列，一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。ds18b20支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°c~+125°c，在-10~+85°c范围内，精度为±0.5°c。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，支持3v~5.5v的电压范围， ds18b20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°c。
比较两个方案后，选择方案二用作本系统的实施方案。
2.2系统原理框图。
图2-12.3单片机最小系统及各功能模块介绍。
2.3.1单片机最小系统。
图2-2单片机最小系统如图2-2 所示。
at89s52是一种低功耗、高性能cmos 位微控制器，具有 8k在系统可编程flash存储器。使用atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80c51产品指令和引脚完全兼容。片上flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得at89s52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。at89s52具有以下标准功能：8k字节flash，节ram， 32位i/o口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，at89s52可降至0hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，cpu停止工作，允许ram、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，ram内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
p0口：p0口是一个8位漏极开路的双向i/o口。作为输出口，每位能驱动8个ttl逻
辑电平。对p0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入，做普通输入输出口时需外接上拉电阻。
当访问外部程序和数据存储器时，p0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，
p0具有内部上拉电阻。
在flash编程时，p0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验
时，需要外部上拉电阻。
p1口：p1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p1输出缓冲器能驱动4个 ttl逻辑电平。对p1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。
此外，p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（p1.0/t2）和时器/计数器2 的触发输入（p1.1/t2ex），具体如下表所示。
在flash编程和校验时，p1口接收低8位地址字节。
引脚号第二功能
p1.0t2（定时器/计数器t2的外部计数输入），时钟输出
p1.1t2ex（定时器/计数器t2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
p1.5mosi（在系统编程用）
p1.6miso（在系统编程用）
p1.7sck（在系统编程用）
p2口：p2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2输出缓冲器能驱动4个 ttl逻辑电平。对p2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行movx@dptr） 时，p2口送出高八位地址。在这种应用中，p2口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如movx@ri）访问外部数据存储器时，p2口输出p2锁存器的内容。
在flash编程和校验时，p2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
p3口：p3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2输出缓冲器能驱动4个 ttl逻辑电平。对p3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。
p3口亦作为at89s52特殊功能（第二功能）使用。
在flash编程和校验时，p3口也接收一些控制信号。
at89s52 p3口第二功能如表2-1
表2-1rst: 复位输入。单片机上电，电容c3充电rst脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位，然后通过r1放电，rst低电平，退出复位状态。
也可在单片机死机时，采用按键手动复位。本设计c3=10uf,r1=10k,经测试复位电路工作正常，如图2-3所示。
看门狗计时完成后，rst 脚输出96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器auxr(地址8eh)上的disrto位可以使此功能无效。disrto默认状态下，复位高电平有效。
图2-3ale/prog：地址锁存控制信号（ale）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（prog）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ale 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ale脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8eh的sfr的第0位置“1”，ale操作将无效。
这一位置“1”，ale 仅在执行movx 或movc指令时有效。否则，ale 将被微弱拉高。这个ale 使能标志位（地址为8eh的sfr的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
psen:外部程序存储器选通信号（psen）是外部程序存储器选通信号。
当 at89s52从外部程序存储器执行外部**时，psen在每个机器周期被激活两次，而。
在访问外部数据存储器时，psen将不被激活。
ea/vpp:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000h 到ffffh的外部程序存储器，ea应该接低电平。
本设计当只用到单片机内部的存储器，ea应该接vcc正5v电压。
xtal1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
xtal2:振荡器反相放大器的输出端。
本设计晶振取值为10mhz，两个电容均取30pf，晶振电路如图2-4。
定时器 0 和定时器1图2-4
在at89s52 中，定时器0 和定时器1为两个16位可编程的定时/计数器，简称定时器0和定时器1，主要作用是：第一，作为一段特定时间长短的定时；第二，可以计算由t1或t0引脚输入的脉冲数，前者在应用上可以产生正确的时间延迟及定时去执行中断服务程序，而后者则是计数器或者计频器的设计。本设计程序中只用到定时器t1，工作方式选择方式1为16位计数器。
定时器 2定时器2是一个16位定时/计数器，它既可以做定时器，又可以做事件计数器。其工作。
方式由特殊寄存器t2con中的c/t2位选择。定时器2有三种工作模式：
捕捉方式、自动重载（向下或向上计数）和波特率发生器。如表3 所示，工作模式由t2con中的相关位选择。定时器2 有2 个8位寄存器：
th2和tl2。在定时工作方式中，每个机器周期，tl2 寄存器都会加1。由于一个机器周期由12 个晶振周期构成，因此，计数频率就是晶振频率的1/12。
中断控制与应用。
at89s52 有6个中断源：两个外部中断（int0 和int1），三个定时中断（定时器）和一个串行中断。每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器ie 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。
ie还包括一个中断允许总控制位ea，它能一次禁止所有中断。
单片机课程设计
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