《单片机原理及应用》
课程设计。基于单片机的数字温度计。
学生姓名： 任棚
学号： 201210710269
学院： 电气信息工程学院
专业班级： 电气工程1242
专业课程： 单片机原理及应用
指导教师。2014 年01月13日。
课程设计成绩评定标准及成绩。
等级优秀、良好、中等、及格、不及格）
评阅人职称。
日期年月日。
目录。1 绪论。
2 方案总体设计。
2.1 主控芯片选择1
2.2 显示模块3
2.3 温度检测模块3
3 硬件电路设计。
3.1 51单片机最小系统设计3
3.2 电源供电电路设计3
3.3 lcd显示电路设计3
3.4 温度检测电路设计4
4 软件设计
4.1 温度传感器数据读取流程图6
4.2 系统程序设计7
5 **调试。
5.1 keil编程软件8
5.2 proteus8
5.3 **界面8
5.4 **过程中的问题及解决方案8
总结。附录1 原理图。
附录2 程序清单。
1 绪论。在信息高速发展的21世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的一个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。
温度和人们的生活息息相关，温度的测量也就变得很重要。
2 总体方案设计。
根据系统功能要求，构造图（1）所示的原理图结构框图。
图（1） 系统原理结构框图。
2.1 主控芯片选择。
at89s52 是一种低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有 8k 在系统可编程at89s52引脚图 dip封装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。
at89s52片内集成节程序运行空间、8k字节flash存储空间，支持最大64k外部存储扩展。根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在0-33m之间。片内资源有4组i/o控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。
可以在4v到5.5v宽电压范围内正常工作。不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。
同时，该单片机支持计算机并口**，简单的数字芯片就可以制成**线，仅仅几块钱的**让该型号单片机畅销10年不衰。根据不同场合的要求，这款单片机提供了多种封装，本次设计根据最小系统有时需要更换单片机的具体情况，使用双列直插dip-40的封装。其封装引脚图如图（2）
图（2）dip-40封装89s52引脚图。
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。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不具有内部上拉电阻。
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.
1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（p1.0/t2）和定时器/计数器2的触发输入（p1.1/t2ex）。
在flash编程和校验时，p1口接收低8位地址字节。
2.2 显示模块。
数码管。数码管亮度高，显示大，特别是显示的时间很直观**比较便宜，但多位的数码管在动态扫描的时候会出现闪烁。而且数码管占用的位置较大，且比较耗电。
2.3温度检测模块。
ds18b20
ds18b20数字温度传感器是dallas公司生产的1-wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。它在实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温，测量温度范围在-55到+125摄氏度之间。
3 硬件电路设计
3.151单片机最小系统设计。
单片机最小系统如下图（3）所示：
图（3）以at89c52单片机为核心，12m的晶振，这是最常用的，外接电容没有特别的要求，但是外接电容的大小会影响振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。复位电路当ret端为高电平，当高电平持续4us的时间就可以使单片机复位。这里尤其要注意的是晶振和电容的位置，它们距离单片机引脚越短越好，因为太长可能无法使单片机起振。
另外是ea端一定要接上电源。
3.2 电源供电电路设计。
电源供电电路如下图（4）所示：
图（4）我们采用4节1.5v的电池作为电源，lm2940为稳压芯片，稳压芯片两端分别接两个0.1uf和100uf的电容进行滤波，以获得更稳定的电压。
d1为电源指示灯，当开关打开，显示灯亮，表示给电路供+5v电压。其中，lm2940作为常用的稳压芯片，比7805的转换效率要高，7805直接输入不接输出的情况下，其内部会有3ma的静态电流消耗，而2940的静态电流比7805要小的多，故选择lm2940作为稳压芯片。4节电池装在电池盒中，在电路板下方安装，使用两套螺丝。
3.3 显示电路设计。
四位一体共阴极数码管显示电路如下图（5）所示：
图（5）数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极com增加位选通控制电路，位选通由各自独立的i/o线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通com端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。
3.4 温度检测电路设计。
温度检测**电路如下图（6）所示：
图（6）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９～１位的数字值读数方式。ds18b20的性能特点如下：
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。ds18b20的管脚排列、各种封装形式dq为数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，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，此引脚必须接地。
单片机课程设计报告格式
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