长沙学院。
单片机原理及应用课程设计》
课程设计说明书。
系 (部) 电子与通信工程系
专业(班级。
姓名。学号。
指导教师刘辉、谢明华、王新辉
起止日期 2011.5.16—2011.5.27
摘要。本课程设计介绍了以at89c51单片机为核心，使用ds18b20温度传感器设计一个数字温度计，该数字温度计的测量范围可为-55-- 125℃,最高分辨率可达最高分辨率可达0.0625℃，并用12864液晶屏显示出当前温度。
该课程设计使用keil软件进行程序设计，使用protues软件进行**，使之达到相应的要求。通过**，它能够很准确的感知外界的温度变化，并将它显示在液晶屏上。传统的温度计设计输出的都是电压，需要调理电路、a/d转换及相应的接口电路，才能把电压信号转换成数字信号送到计算机去处理，硬件电路复杂，制作成本较高。
采用ds18b20设计的数字式温度计能很好的解决以上问题。
关键字：at89c51单片机 ds18b20 温度传感器。
单片机原理及应用课程设计任务书。
系(部)：电子与通信工程系专业：08级通信工程指导教师：王新辉、谢明华、刘辉。
长沙学院课程设计鉴定表。
1、 设计硬件电路及原理。
1.1 at89c51概述。
at89c51是一种带4k字节闪存可编程可擦除只读存储器（fperom—flash programmable and erasable read only memory）的低电压、高性能cmos 8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器，at89c2051是它的一种精简版本。at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
外形及引脚排列如图所示
其主要特性有：
4k字节可编程闪烁存储器
寿命：1000写/擦循环
数据保留时间：10年
全静态工作：0hz-24mhz
**程序存储器锁定
128×8位内部ram
32可编程i/o线
两个16位定时器/计数器
5个中断源
可编程串行通道
低功耗的闲置和掉电模式
片内振荡器和时钟电路。
vcc：供电电压。
gnd：接地。
p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。
p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。
p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。
p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。
p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下：
管脚备选功能
p3.0 rxd（串行输入口）
p3.1 txd（串行输出口）
p3.2 /int0（外部中断0）
p3.3 /int1（外部中断1）
p3.4 t0（记时器0外部输入）
p3.5 t1（记时器1外部输入）
p3.6 /wr（外部数据存储器写选通）
p3.7 /rd（外部数据存储器读选通）
p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。
ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。 /psen：
外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。
/ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。
xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 xtal2：来自反向振荡器的输出。
1.2 ds18b20简介。
1.2.1 ds18b20引脚简介。
1）单线接口，只有一根信号线与cpu连接；
（2）不需要备份电源，可通过数据线供电，电源电压范围为3.3~5v；
（3）多个ds18b20可以并联到3根或两根线上，cpu只需一根端口线就能与诸多ds18b20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
（4）传送串行数据，不需要外部元件；
（5）用户可设定非易失性的警报上下限值，报警搜索命令可以识别哪片ds18b20温度超限；
（6）通过编程可实现9~12位的数字温度值读书方式，在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。
（7）零功耗待机；
8）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。
1.2.3 ds18b20内部结构。
rom中的64位序列号是出厂前被光刻好色，结构图如下所示。开始8位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序列号，共有48位；最后8位是前面56位的crc检验码。rom的作用是（通过其中存储的产品识别**）使每一个ds18b20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个ds18b20目的。
非易失性温度报警触发器th和tl，可通过软件写入用户报警上下限数据。
ds18b20温度传感器的内部还包括一个高速暂存ram和一个非易失的可电擦除的eerrom。高速暂存器是一个9字节的存储器，开始两个字节）包含被测温度的数字量信息；第字节分别是th和tl的临时拷贝，每一次上电复位时被刷新；第4字节为配置寄存器，其内容用于确定温度值的数字转换分辨率，ds18b20工作时按此寄存器中的分辨率转换成相应的精度数值。该定义如下：
第字节未用，表现全为逻辑1，第8字节读出的是前面所有字节的crc码，可用来保证通信正确。
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