基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)畢設(shè)論文

1、基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)畢設(shè)論文.txt這是一個(gè)禁忌相繼崩潰的時(shí)代，沒人攔得著你，只有你自己攔著自己，你的禁忌越多成就就越少。自卑有多種檔次，最高檔次的自卑表現(xiàn)為吹噓自己干什么都是天才。 本文由貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 南京郵電大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 專 目 業(yè) 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 班級(jí)學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)單位 通信與信息工程學(xué)院 日期：2010 年 月 日至 2010 年 月 日 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 近年

2、來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng) 用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作 可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用 于自動(dòng)控制， 智能化儀器， 儀表， 數(shù)據(jù)采集， 軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域， 單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用， 在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng) 用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 本文介紹了數(shù)字傳感器 DS18B20 的特點(diǎn)和功能，并與 89C51 單片機(jī)、顯示 器 LED 組成數(shù)字溫度計(jì)，在 Proteus 仿真軟件的基礎(chǔ)上，給出了硬件電路圖，軟 件流程圖和主要的程序。 關(guān)鍵詞

3、： 關(guān)鍵詞：89C51 單片機(jī)；數(shù)字傳感器 DS18B20；顯示器 LED； Proteus 仿真軟件；流程圖；硬件電路 . 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT In recent years, with computer penetration in the social sphere and the development of large-scale integrated circuits, SCM applications are constantly deepening, as it has a function of strong, small si

4、ze, low power consumption, cheap, reliable, Easy to use, and other characteristics, and therefore particularly suited to control the system, more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and household appliances, and other fields, the SCM

5、 is often as a core Parts to use, in accordance with specific hardware and application-specific characteristics of the object with software to make perfect. This paper introduces a digital thermometer DS1820, and presents a temperature measurement system with the Singlechip 89C51 and LED panel based

6、 on it. Based on the simulation of the software Proteus, the hardware and software flow of the system are also presented. Key words：Singlechip 89C51; digital thermometer DS18D20；LED panel; ： Simulation Software named Proteus；flow chart；software circuit. 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 第一章 緒論 1 1.1 數(shù)字溫度

7、計(jì)的介紹 1.2 單片機(jī)簡介 1.3 單片機(jī)的歷史 1.4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 1.5 常用的單片機(jī)芯片 第二章 Proteus 軟件介紹 2.1 Proteus 入門 2.2 Proteus 與 Keil C 的連接調(diào)試 第三章 DS18B20 溫度傳感器 3.1 DS18B20 的主要特性 3.2 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3.3 DS18B20 的工作原理 3.4 高速暫存存儲(chǔ)器 3.5 DS18B20 的操作 3.6 應(yīng)用的場合 第四章 數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)方案的選定 4.2 總體設(shè)計(jì)框圖 4.3 硬件電路設(shè)計(jì)及其分析 4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及其分析 4.5 總電路圖 結(jié)

8、束語 致謝語 參考文獻(xiàn) 附錄 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 1.1 數(shù)字溫度計(jì)的介紹 緒 論 溫度是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中實(shí)時(shí)在接觸到的物理量，但是它是看不 到的，僅憑感覺只能感覺到大概的溫度值，傳統(tǒng)的指針式的溫度計(jì)雖然能 指示溫度，但是精度低，使用不夠方便，顯示不夠直觀，數(shù)字溫度計(jì)的出 現(xiàn)可以讓人們直觀的了解自己想知道的溫度到底是多少度。 數(shù)字溫度計(jì)采用進(jìn)口芯片組裝精度高、高穩(wěn)定性，誤差0.5%， 內(nèi)電 源、微功耗、不銹鋼外殼，防護(hù)堅(jiān)固，美觀精致。數(shù)字溫度計(jì)采用進(jìn)口高 精度、低溫漂、超低功耗集成電路和寬溫型液晶顯示器，內(nèi)置高能量電池 連續(xù)工作5 年無需敷設(shè)供電電纜，

9、是一種精度高、穩(wěn)定性好、適用性極強(qiáng) 的新型現(xiàn)場溫度顯示儀。是傳統(tǒng)現(xiàn)場指針雙金屬溫度計(jì)的理想替代產(chǎn)品， 廣泛應(yīng)用于各類工礦企業(yè)，大專院校，科研院所。 數(shù)字溫度計(jì)采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器（如鉑電阻，熱電偶， 半導(dǎo)體，熱敏電阻等） ，將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化，如電壓和電流 的變化，溫度變化和電信號(hào)的變化有一定的關(guān)系，如線性關(guān)系，一定的曲 線關(guān)系等，這個(gè)電信號(hào)可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即 AD 轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)再送給處理單元，如單片機(jī)或者 PC 機(jī)等，處理 單元經(jīng)過內(nèi)部的軟件計(jì)算將這個(gè)數(shù)字信號(hào)和溫度聯(lián)系起來，成為可以顯示 出來的溫度數(shù)值，如 25.0 攝氏度，然后

10、通過顯示單元，如 LED,LCD 或者電 腦屏幕等顯示出來給人觀察。這樣就完成了數(shù)字溫度計(jì)的基本測溫功能。 數(shù)字溫度計(jì)根據(jù)使用的傳感器的不同，AD 轉(zhuǎn)換電路，及處理單元的不同， 它的精度，穩(wěn)定性，測溫范圍等都有區(qū)別，這就要根據(jù)實(shí)際情況選擇符合 規(guī)格的數(shù)字溫度計(jì)。 1.2 單片機(jī)簡介 單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處 理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷 系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬 多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)。

11、 單片機(jī)也被稱為 微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母 的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi) 僅有 CPU 的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對 體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的 處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，因 為簡單可靠而性能不錯(cuò)獲得了

12、很大的好評。此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨 著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理 想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技 術(shù)得到了巨大提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應(yīng) 用，32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。而 傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了 數(shù)百倍。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年 代中期的專用處理

13、器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端 的型 號(hào)也只有 10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用， 大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌 上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。 單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的 應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)代人類生活中所用的 幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家 用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 1-2 部單片機(jī)。 而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工

14、作。汽車上一般配備 40 多部單 片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片 機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過 PC 機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。 1 1.3 單片機(jī)的歷史 單片機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 70 年代末，經(jīng)歷了 SCM、MCU、SoC 三大階段。 SCM 即單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求 最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠 定了 SCM 與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展 道路上，Intel 公司功不可沒。 MCU 即微控制器（Micro Controll

15、er Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方 向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口 電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)， 因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度 來看，Intel 逐漸淡出 MCU 的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展 MCU 方面，最著 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 名的廠家當(dāng)數(shù) Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu) 勢，將 MCS-51 從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記 Intel 和 Phi

16、lips 的歷史功績。 圖 1-2 MCU 外形 單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素， 就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機(jī)的發(fā)展自然 形成了 SoC 化趨勢。隨著微電子技術(shù)、IC 設(shè)計(jì)、EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對單片機(jī)的理解可以從單 片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。 1.4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有 單片機(jī)的蹤跡。 導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò) 通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用

17、的各 種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗 衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不 用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué) 習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備 的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用 方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸

18、 如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬 度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、 智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的 測量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流 水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成 二級(jí)控制系統(tǒng)等。 圖 1-3 各種用途的單片機(jī) 3.在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、 洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備， 五

19、花八門，無所不在。 4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通 信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的 通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交 換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見 的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無線電對講機(jī)等。 5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析 儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 某些專用單片機(jī)

20、設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊 化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機(jī)，看似簡 單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的 類似于計(jì)算機(jī)的原理。如：音樂信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類似于 ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(hào)（類似于聲卡）。 在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降 低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。 7.單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器， 基于 CAN 總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器，GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)，abs 防抱死系 統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)等等

21、。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有 著十分廣泛的用途。 1.5 常用的單片機(jī)芯片 STC 單片機(jī) STC 公司的單片機(jī)主要是基于 8051 內(nèi)核,是新一代增強(qiáng)型單片機(jī),指令 代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,速度快 812 倍,帶 ADC,4 路 PWM,雙串口,有全球唯 一 ID 號(hào),加密性好，抗干擾強(qiáng). PIC 單片機(jī)： 單片機(jī) ： 是 MICROCHIP 公司的產(chǎn)品,其突出的特點(diǎn)是體積小,功耗低,精簡指令集, 抗干擾性好,可靠性高,有較強(qiáng)的模擬接口,代碼保密性好,大部分芯片有其 兼容的 FLASH 程序存儲(chǔ)器的芯片. 單片機(jī)： EMC 單片機(jī) ： 是臺(tái)灣義隆公司的

22、產(chǎn)品,有很大一部分與 PIC 8 位單片機(jī)兼容,且相兼 容產(chǎn)品的資源相對比 PIC 的多,價(jià)格便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差. 單片機(jī)(51 單片機(jī)) ATMEL 單片機(jī) (51 單片機(jī) ) ： ATMEl 公司的 8 位單片機(jī)有 AT89、AT90 兩個(gè)系列,AT89 系列是 8 位 Fl ash 單片機(jī),與 8051 系列單片機(jī)相兼容,靜態(tài)時(shí)鐘模式;AT90 系列單片機(jī)是 增強(qiáng) RISC 結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程 Flash 的單片機(jī),也叫 A VR 單片機(jī). 系列單片機(jī)(51 單片機(jī)) PHLIPIS 51PLC 系列單片機(jī) (51 單片機(jī) ) ： PHILIPS 公司的

23、單片機(jī)是基于 80C51 內(nèi)核的單片機(jī),嵌入了掉電檢測、 模擬以及片內(nèi) RC 振蕩器等功能,這使 51LPC 在高集成度、低成本、低功耗 的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求. 單片機(jī)： HOLTEK 單片機(jī) ： 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 臺(tái)灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī),價(jià)格便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用于 消費(fèi)類產(chǎn)品. 公司單片機(jī) 單片機(jī)) TI 公司單片 機(jī) (51 單片機(jī) ) ： 德州儀器提供了 TMS370 和 MSP430 兩大系列通用單片機(jī).TMS370 系列單 片機(jī)是 8 位 CMOS 單片機(jī),具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式,適用于復(fù) 雜的實(shí)時(shí)控制場合;M

24、SP430 系列單片機(jī)是一種超低功耗、 功能集成度較高的 16 位低功耗單片機(jī),特別適用于要求功耗低的場合 松翰單片機(jī)（ SONIX）： 松翰單片機(jī) （ SONIX）： 是臺(tái)灣松翰公司的單片，大多為 8 位機(jī)，有一部分與 PIC 8 位單片機(jī) 兼容，價(jià)格便宜，系統(tǒng)時(shí)鐘分頻可選項(xiàng)較多，有 PMW ADC 內(nèi)振 內(nèi)部雜訊濾 波。缺點(diǎn) RAM 空間過小，抗干擾較好。 本仿真主要用到的單片機(jī)是 ATMAL 公司生產(chǎn)的 AT89S51 單片機(jī)。 1.6 論文的結(jié)構(gòu)安排 本文第二章主要是介紹仿真環(huán)境，主要是 Proteus 仿真軟件和 Keil C 編譯軟件。第三章主要介紹的是 DS18B20 溫度傳感器

25、的特點(diǎn)和功能。第四 章是本次設(shè)計(jì)的主要部分，包括具體的方案、電路圖和流程圖以及設(shè)計(jì)的 過程。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 Proteus 軟件介紹 2.1 Proteus 入門 2.1.1 功能概述 Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件 （該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司） 。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真 單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛 好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的

26、青 睞。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào) 試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概 念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和 虛擬 模型 仿 真軟 件三 合一 的設(shè) 計(jì) 平 臺(tái)， 其 處 理器 模型 支 持 8051、 HC11、 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2010 年 即將增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在 編譯方面，它也支持 IAR、Keil 和 MPLAB 等多種

27、編譯器。 Proteus 具有四大功能模塊： （1）智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS） 豐富的器件庫：超過 27000 種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件； 智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪 圖時(shí)間； 支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰； 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的 BMP 圖紙， 可以方便地供 WORD、POWERPOINT 等多種文檔使用。 （2）完善的電路仿真功能（Prospice） ProSPICE 混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電 路的混合仿真

28、； 超過 27000 個(gè)仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的 SPICE 文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter 也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo) 入第三方發(fā)布的仿真器件； 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 多樣的激勵(lì)源：包括直流、正弦、脈沖、分段線性脈沖、音頻（使 用 wav 文件）、指數(shù)信號(hào)、單頻 FM、數(shù)字時(shí)鐘和碼流，還支持文件形式的 信號(hào)輸入； 豐富的虛擬儀器：13 種虛擬儀器，面板操作逼真，如示波器、邏 輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓/電流表、交流電壓/電流表、數(shù)字圖案 發(fā)生器、頻率計(jì)/計(jì)數(shù)器、邏輯探頭、虛擬終端、SPI 調(diào)試器、I2C 調(diào)試器 等； 生動(dòng)的仿真

29、顯示：用色點(diǎn)顯示引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線以不同顏色 表示其對地電壓大小，結(jié)合動(dòng)態(tài)器件（如電機(jī)、顯示器件、按鈕）的使用 可以使仿真更加直觀、生動(dòng)； 高級(jí)圖形仿真功能（ASF）：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的 多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、 傅立葉頻譜分析等，還可以進(jìn)行一致性分析； （3）獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM） 支持主流的 CPU 類型：如 ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、 PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430 等，CPU 類型 隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持

30、 CORTEX、DSP 處理器； 支持通用外設(shè)模型：如字符 LCD 模塊、圖形 LCD 模塊、LED 點(diǎn)陣、 LED 七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232 虛擬終端、 電子溫度計(jì)等等，其 COMPIM（COM 口物理接口模型）還可以使仿真電路通 過 PC 機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信； 實(shí)時(shí)仿真：支持 UART/USART/EUSARTs 仿真、中斷仿真、SPI/I2C 仿真、MSSP 仿真、PSP 仿真、RTC 仿真、ADC 仿真、CCP/ECCP 仿真； 編譯及調(diào)試：支持單片機(jī)匯編語言的編輯/編譯/源碼級(jí)仿真，內(nèi) 帶 8051、AVR、PIC 的匯編編譯器，也

31、可以與第三方集成編譯環(huán)境（如 IAR、 Keil 和 Hitech）結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試； （4）實(shí)用的 PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái) 原理圖到 PCB 的快速通道： 原理圖設(shè)計(jì)完成后，一鍵便可進(jìn)入 ARES 的 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)； 先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能：支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無 網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線； 支持引腳交換/門交換功能使 PCB 設(shè)計(jì)更為合理； 完整的 PCB 設(shè)計(jì)功能：最多可設(shè)計(jì) 16 個(gè)銅箔層，2 個(gè)絲印層，4 個(gè)機(jī)械層（含板邊），靈活的布線策略供用戶設(shè)置，自動(dòng)設(shè)計(jì)規(guī)則檢查， 3D 可視化預(yù)覽； 多種輸出格式的支持：可以輸出多種格式文

32、件，包括 Gerber 文件 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的導(dǎo)入或?qū)С?，便利與其它 PCB 設(shè)計(jì)工具的互轉(zhuǎn)（如 protel）和 PCB 板的 設(shè)計(jì)和加工。 2.1.2 界面介紹 安裝完 Proteus 后，運(yùn)行 ISIS 6 Professional，會(huì)出現(xiàn)以下窗口界面： 圖 2-1 ISIS 6 Professional 主界面 為了方便介紹，我分別對窗口內(nèi)各部分進(jìn)行中文說明（見上圖）。下面簡單 介紹各部分的功能： 1原理圖編輯窗口（The Editing Window）：顧名思義，它是用來繪制原 理圖的。藍(lán)色方框內(nèi)為可編輯區(qū)，元件要放到它里面。注意，這個(gè)窗口是 沒有

33、滾動(dòng)條的，你可用預(yù)覽窗口來改變原理圖的可視范圍。 2預(yù)覽窗口（The Overview Window）：它可顯示兩個(gè)內(nèi)容，一個(gè)是：當(dāng)你 在元件列表中選擇一個(gè)元件時(shí)，它會(huì)顯示該元件的預(yù)覽圖；另一個(gè)是，當(dāng)你的鼠 標(biāo)焦點(diǎn)落在原理圖編輯窗口時(shí) （即放置元件到原理圖編輯窗口后或在原理圖編輯 窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)后） 它會(huì)顯示整張?jiān)韴D的縮略圖， ， 并會(huì)顯示一個(gè)綠色的方框， 綠色的方框里面的內(nèi)容就是當(dāng)前原理圖窗口中顯示的內(nèi)容，因此，你可用鼠標(biāo)在 它上面點(diǎn)擊來改變綠色的方框的位置，從而改變原理圖的可視范圍。 3模型選擇工具欄（Mode Selector Toolbar）： （1）主要模型（Main Modes）

34、： 1* 選擇元件（components）（默認(rèn)選擇的） 2* 放置連接點(diǎn) 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3* 4* 5* 6* 7* 放置標(biāo)簽（用總線時(shí)會(huì)用到） 放置文本 用于繪制總線 用于放置子電路 用于即時(shí)編輯元件參數(shù)（先單擊該圖標(biāo)再單擊要修改的元件） （2）配件（Gadgets）： 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8* 終端接口（terminals）：有VCC、地、輸出、輸入等接口 器件引腳：用于繪制各種引腳 仿真圖表（graph）：用于各種分析，如Noise Analysis 錄音機(jī) 信號(hào)發(fā)生器（generators） 電壓探針：使用仿真圖表時(shí)要用到 電

35、流探針：使用仿真圖表時(shí)要用到 虛擬儀表：有示波器等 （3）2D 圖形（2D Graphics）： 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7* 8* 畫各種直線 畫各種方框 畫各種圓 畫各種圓弧 畫各種多邊形 畫各種文本 畫符號(hào) 畫原點(diǎn)等 4元件列表（The Object Selector）：用于挑選元件（components）、終 端接口（terminals）、信號(hào)發(fā)生器（ generators ）、仿 真 圖 表 （ graph ） 等。舉例， 當(dāng)你選擇“ 元件（components）”，單擊“P”按鈕會(huì)打開挑選元 件對話框，選擇了一個(gè)元件后（單擊了“OK”后），該元件會(huì)在元件列表中顯示， 以

36、后要用到該元件時(shí)，只需在元件列表中選擇即可。 5方向工具欄（Orientation Toolbar）： 旋轉(zhuǎn)： 翻轉(zhuǎn)： 旋轉(zhuǎn)角度只能是90 的整數(shù)倍。 完成水平翻轉(zhuǎn)和垂直翻轉(zhuǎn)。 使用方法：先右鍵單擊元件，再點(diǎn)擊（左擊）相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)。 6.仿真工具欄 仿真控制按鈕。 1* 運(yùn)行 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2* 單步運(yùn)行 3* 暫停 4* 停止 2.1.3 操作簡介 1、繪制原理圖：繪制原理圖要在原理圖編輯窗口中的藍(lán)色方框內(nèi)完成。原 理圖編輯窗口的操作是不同于常用的 WINDOWS 應(yīng)用程序的，正確的操作是：用 左鍵放置元件；右鍵選擇元件；雙擊右鍵刪除元件；右鍵拖選多個(gè)元

37、件；先右鍵 后左鍵編輯元件屬性；先右鍵后左鍵拖動(dòng)元件；連線用左鍵，刪除用右鍵；改連 接線：先右擊連線，再左鍵拖動(dòng)；中鍵放縮原理圖。具體操作見下面例子。 2、定制自己的元件：有三個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)途徑，一是用 PROTEUS VSM SDK 開發(fā)仿 真模型，并制作元件；另一個(gè)是在已有的元件基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，比如把元件改為 bus 接口的；還有一個(gè)是利用已制作好（別人的）的元件，我們可以到網(wǎng)上下載 一些新元件并把它們添加到自己的元件庫里面。由于我沒有 PROTEUS VSM SDK， 所以我只介紹后兩個(gè)。 3、Sub-Circuits 應(yīng)用：用一個(gè)子電路可以把部分電路封裝起來，這樣可以 節(jié)省原理圖窗口的空間。

38、 2.2 Proteus 與 Keil C 的連接調(diào)試 1、假若 KeilC 與 Proteus 均已正確安裝在 C:Program Files 的目錄里，把 C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 6 ProfessionalMODELSVDM51.dll（可能沒有這個(gè)文 件，本壓縮包里有）復(fù)制到 C:Program FileskeilCC51BIN 目錄中。 2、用記事本打開 C:Program FileskeilCC51TOOLS.INI 文件（這里的 TOOLS.INI 文件可能不在 c51 目錄下，但一定在 keil 的安裝目錄下，找一

39、找），在C51欄目下加入： TDRV5=BINVDM51.DLL ("Proteus VSM Monitor-51 Driver") 其中“TDRV5”中的“5”要根據(jù)實(shí)際情況寫，不要和原來的重復(fù)。 （步驟 1 和 2 只需在初次使用設(shè)置。） 3、進(jìn)入 KeilC Vision2 開發(fā)集成環(huán)境，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目(Project)，并為該項(xiàng)目選定合 適的單片機(jī) CPU 器件（如：Atmel 公司的 AT89C51）。并為該項(xiàng)目加入 KeilC 源程序。 4、單擊“Project 菜單/Options for Target”選項(xiàng)或者點(diǎn)擊工具欄的“option for ta rge

40、t”按 鈕 ，彈出窗口，點(diǎn)擊“Debug”按鈕， 在出現(xiàn)的對話框里在右欄上部的下拉菜單里選中 “Proteus VSM Monitor 一 51 Driver”。并且還要點(diǎn)擊一下“Use”前面表明選中的小圓點(diǎn)。 再點(diǎn)擊“Setting”按鈕，設(shè)置通信接口，最后將工程編譯，進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，并運(yùn)行。 5、Proteus 的設(shè)置：進(jìn)入 Proteus 的 ISIS，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊菜單“Debug”， 選 中“use romote debuger monitor”。此后，便可實(shí)現(xiàn) KeilC 與 Proteus 連接調(diào) 試。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)

41、的設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)方案的選定 方案一： 由于本設(shè)計(jì)是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在 將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn) 行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，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。 方案二： 進(jìn)而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 以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計(jì)也比 較簡單，故采用了

42、方案二。 3.2 總體設(shè)計(jì)框圖 溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖所示，控制器采用單片機(jī) AT89S51，溫 度傳感器采用 DS18B20，用 LED 顯示器實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 3-1 總體設(shè)計(jì)框圖 3.3 溫度傳感器 DS18B20 3.3.1 DS18B20 的主要特性 （1）適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍：3.0-5.5V，在寄生電源方式下可以由數(shù) 據(jù)線供電； （2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即 可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊； （3）DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20

43、可以并聯(lián)在唯一的三線上， 實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測量。 （4）DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成 在形如一只三極管的集成電路內(nèi)； （5）溫度范圍-55+125，在-10+85時(shí)精度為±0.5； （6）可編程的分辨率為 912 位， 對應(yīng)的可分辨溫度分別為 0.5， 0.25， 0.125，0.0625，可以實(shí)現(xiàn)高精度測溫； （7）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； （8）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給 CPU，同 時(shí)可以傳送 CRC 校驗(yàn)

44、碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力； 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱而燒毀，但是不能正 常工作。 3.3.2 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：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，配置寄存器。DS18B20 的外形及管腳排列如圖： 圖 3-2 DS18B20 的外形和管腳圖 DS18B20 引腳： （1） DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； （2） GND 為電源地； （3） VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地） 。 圖 3-3 DS

45、18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.3.3 DS18B20 的工作原理 DS18B20 的測溫度原理如圖所示。圖中低溫度系數(shù)晶震的震蕩頻率受溫 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器 1。高溫度系數(shù)晶震 隨溫度變化其震蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。計(jì) 數(shù)器 1 和溫度積存器被預(yù)置在-55所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器 1 對低溫 度系數(shù)晶震產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)， 溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)制將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，

46、如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度。 斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。 圖 3-4 DS18B20 測溫原理框圖 DS18B20 有 4 個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （1） 光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的， 它可以看作是 DS18B20 的地址序列號(hào)。64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8 位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接 著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)， 最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 （CRC=X8+X5+X4+1） 。光刻 ROM

47、的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就 可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 （2）DS18B20 中的溫度傳感器可以完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例： 用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 0.0625/LSB 形式表達(dá)，其中 S 為符號(hào)位。 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中， 二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測 到的數(shù)值乘以 0.0625 后即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于零，這 5 位為 1，測 到的數(shù)值需要取反加 1 再乘以 0.06

48、25 即可得到實(shí)際溫度。 例如：+125的數(shù)字輸出為 07DOH，+25.0625的數(shù)字輸出為 0191H，-25.0625的數(shù)字輸 出為 FF6FH，-55的數(shù)字輸出為 FC90H。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 表 3-1 DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)表 （3） DS18B20 溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易丟失性的可電 擦除的 EEPRAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH，TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 （4） 配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： 表 3-2 配置寄存器結(jié)構(gòu) 帶格式的: 項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào) 格式 的

49、低五位一直都是“1” ，TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模 式。在 DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動(dòng)。R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率，如 下表所示： 表 3-3 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 3.3.4 高速暫存存儲(chǔ)器 高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 5 所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換 所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第 0 和第 1 個(gè)字節(jié)。 單片機(jī)可以通 過單線接口讀到該數(shù)據(jù)， 讀取時(shí)低位在前， 高位在后， 數(shù)據(jù)格式如圖所示。 對應(yīng)的溫度計(jì)算： 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 當(dāng)

50、符號(hào)位 S=0 時(shí)，直接將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng) S=1 時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十 進(jìn)制值。 表 3-4 DS18B20 字節(jié)定義 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè) 步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令， 最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下 拉 500 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 收到信號(hào)后等待 1660 微秒左右，后發(fā)出 60240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 表 3-5

51、ROM 指令表 表 3-6 RAM 指令表 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3.4 電路圖 圖 3-5 單片機(jī)與 DS18B20 的接口電路 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 3-6 主電路圖 圖中左下方有 4 個(gè)獨(dú)立按鍵，分別是用來顯示溫度，調(diào)整上下限用的。還有一個(gè)上拉 電阻，是為了排阻，以增加電路的驅(qū)動(dòng)力。DS18B20 的 DQ 腳接到單片機(jī)的 P1.2 腳，需要 對其進(jìn)行初始化。 3.5 流程圖 初始化 傳感器接收溫度并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào) 單片機(jī)將處理好的信號(hào)發(fā)送到顯示器中 顯示器顯示溫度值 圖 3-7 主流程圖 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)

52、計(jì)（論文） 初始化代碼段： void Init_DS18B20(void) unsigned char x=0; DQ = 1; /DQ 復(fù)位 delay_18B20(8); /稍做延時(shí) DQ = 0; /單片機(jī)將 DQ 拉低 delay_18B20(80); /精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1; /拉高總線 delay_18B20(14); x=DQ; /稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失 敗 delay_18B20(20); 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)束語 本 文 重 點(diǎn)介 紹 了單 片機(jī) 和 數(shù) 字 傳 感 器 DS18B20 的

53、 原理 和 功能 ， 并 用 DS18B20 與 89S51 單片機(jī)、顯示器 LED 組成數(shù)字溫度計(jì)。文中還介紹了 Proteus 仿真軟件的原理和操作方法，在 Proteus 中對組成的數(shù)字溫度計(jì)的電路進(jìn)行了仿 真。 在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過這樣的設(shè)計(jì)但這 次設(shè)計(jì)真的讓我長進(jìn)了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要 有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個(gè)程序并不是一 件簡單的事，舉個(gè)例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)加減時(shí)，我用的都是 BCD 碼，這 一次，我全部用的都是 16 進(jìn)制的數(shù)直接加減， 顯示處理時(shí)在用除法去刪分,感覺 效果比較好

54、，有好多的東西，只有我們?nèi)ピ囍隽?，才能真正的掌握，只學(xué)習(xí)理 論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致 謝 感謝我的指導(dǎo)老師楊潔老師，這篇論文的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè)程序，都離不開你 的細(xì)心指導(dǎo)。而你開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入到對課題的 研究中去。 感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個(gè)生疏的城市里，是你們和我共同維系 著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。 只是今后大家就難得再聚在一起吃飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。我們 在一起的日子，我會(huì)記一輩子的。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之

55、恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn) 健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完 成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的 謝意！ 南京郵電大學(xué) 2006 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 1 張明, 謝列敏. 計(jì)算機(jī)測控技術(shù) M .北京: 國防工業(yè)出版 社,2007 2 李全利. 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)M. 北京: 高等教育出版 社,2004 3 呂宏強(qiáng).基于 DS1620 和 AT89C2051 的數(shù)字溫度計(jì)J.現(xiàn) 代電子技術(shù),2003,149(5);81-82 4 張洪潤,劉秀英,張亞凡. 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200 例M .

56、北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2006. 5 趙晶. 電路設(shè)計(jì)與制版 Protel 99 M . 北京: 人民郵電出版 社,2000. 6 馬忠梅,劉濱,戚軍,等. 單片機(jī) C 語言 Windows 環(huán)境編程 寶典M . 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003. 7 張?jiān)?張炎,趙延軍. 基于 DS18B20 溫度傳感器的數(shù)字溫度 計(jì)J . 微電子學(xué),2007 ,37 (5) :26 - 28. 8 張萍. 基于數(shù)字溫度計(jì)DS18B20 的溫度測量儀的開發(fā)J . 自動(dòng)化儀表,2007 (6) :64 - 66. 9 Matos R ,Cabral S ,Bravo N , et al . Digital Temperature and Humidity Monitoring Unit for Remote Applications A . IEEE International Symposium on Consumer Elect ronics C . 2008 :1 - 4. 10 Yat