基于AT89C51單片機(jī)電子體溫計(jì)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的意義1.1目的，核心，結(jié)合溫度傳感器，LED模塊等外部設(shè)備，在軟件的控制下，實(shí)現(xiàn)智能化的體溫測(cè)量，不但能夠準(zhǔn)確測(cè)溫，而且能夠?qū)囟冗M(jìn)展邏輯判斷，并且通過(guò)LED顯示器將測(cè)中國(guó)電子體溫計(jì)行業(yè)最早起源于1998年，以每年高于30%的速度開(kāi)展至今經(jīng)歷1.業(yè)1.3設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)可以使用ISIS畫(huà)出原理圖，翻開(kāi)ISIS軟件，單擊命令窗口file——newdesign，創(chuàng)立一個(gè)default模板，保存名稱(chēng)為“基于AT89C51單片機(jī)電子體溫計(jì)設(shè)計(jì).DSN〞。執(zhí)行菜單命令library——pickdevice/symbol，添加所需元件。本程序取74LS137，74LS373。在原理圖編輯窗口中放置元件，再單擊工具箱中的“原件終端〞圖標(biāo)，在對(duì)象選擇中單擊POWER和GROUND放置電源和地。放置好元件后，設(shè)計(jì)的軟件局部在Keil中完成，具體操作步驟在后面仿真步驟中有詳細(xì)介紹，在2系統(tǒng)分析2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)、DS18B20溫度采集模塊和LED顯示器共同實(shí)現(xiàn)。P1.0和DS18B20進(jìn)展單總線(xiàn)通信，啟動(dòng)DS18B20溫度采集功能并取出轉(zhuǎn)化后的體2.1所示。.1LEDLED顯示器蜂鳴器單片機(jī)2.2DS18B20根底知識(shí)DS18B20是Dallas公司繼DS1820后推出的一種改進(jìn)型智能數(shù)字溫度傳感器，DS18B20的封裝形式及引腳功能DS18B20有三種封裝形式： (1)采用3引腳TO-92的封裝形式。 (2)采用6引腳TSOC封裝形式。 (3)采用8引腳SOIC封裝形式。DS18B20芯片的引腳功能如下： (2)DQ：數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端。 VDD接地。1.DS18B20的部構(gòu)造溫度傳感器DS18B20的部構(gòu)造如下列圖，主要由64位ROM、溫度傳感器及高組成，如圖2.2所示。存存儲(chǔ)與控制邏輯溫度傳感器和緩存器配置存放器C檢測(cè)VDD單線(xiàn)接口下面對(duì)DS18B20的相關(guān)局部進(jìn)展簡(jiǎn)單的描述。如圖2.3所示。MSBLSBMSBLSBMSBLSBM此在單總線(xiàn)上能夠并掛多個(gè)DS18B20進(jìn)展多點(diǎn)溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)?！?〕溫度傳感器。溫度傳感器是DS18B20的核心局部，該功能部件可完成對(duì)溫1.別為0.5、0.25、0.125、0.0625攝氏度，即最高轉(zhuǎn)換精度為0.0625攝氏度。芯片出廠時(shí)默認(rèn)為12位的轉(zhuǎn)換精度。當(dāng)接收到溫度轉(zhuǎn)換指令〔44H〕后，開(kāi)場(chǎng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的溫度以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示，存儲(chǔ)在高速緩存器RAM的值乘上0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)1再乘上0.0625即可得到實(shí)際溫度。〔3〕高速緩存器。高速緩存器包括一個(gè)高速暫存器RAM和一個(gè)非易失性可電擦除E2PROM。非易失性可電擦除E2PROM用于存放高溫觸發(fā)器TH、低溫觸發(fā)器TL溫度的低8位，第2個(gè)字節(jié)是溫度的高8位。第3個(gè)和第4個(gè)字節(jié)是高溫觸發(fā)器TH、低溫觸發(fā)器TL的易失性復(fù)制，第5個(gè)字節(jié)是配置存放器的易失性復(fù)TMR0R111111.DSB置如表2.1所示。R0010193.75187.5375750R10011DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20主要由斜率累加器、溫度系數(shù)振蕩器、減法計(jì)數(shù)器、溫度存放器等局部數(shù)值。1.交換則是分時(shí)完成的，均有嚴(yán)格的讀/寫(xiě)時(shí)序要求。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的操作協(xié)議為：DS18B20的ROM命令〔1〕ReadROM命令代碼33H,允許主設(shè)備讀出DS18B20的64位二進(jìn)制ROM〔2〕MatchROM命令代碼55H，假設(shè)主線(xiàn)上有多個(gè)從設(shè)備，使用該命令可以選中*一制定的DS18B20，即可與64位二進(jìn)制ROM代碼完全匹配的DS18B20才能響〔3〕SkipROM命令代碼CCH，在啟動(dòng)所有DS18B20轉(zhuǎn)換之前或系統(tǒng)只有一個(gè)M〔5〕AlarmROM命令代碼ECH，該命令用于鑒別和定位系統(tǒng)中超出程序設(shè)定的1.〔6〕WriteScratchpad命令代碼4EH，允許主設(shè)備向DS18B20的存放器寫(xiě)入兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中第一個(gè)字節(jié)寫(xiě)入TH中，第二個(gè)字節(jié)寫(xiě)入TL中?？梢栽谌魏螘r(shí)CRC完第九個(gè)字節(jié)。也可以在任何時(shí)刻發(fā)出復(fù)位命令中止數(shù)據(jù)的讀〔8〕CopyScratchpad命令代碼48H，將高溫觸發(fā)器TH和低溫觸發(fā)器TL中的字節(jié)復(fù)制到非易失性E2PROM。假設(shè)主機(jī)在該命令之后又發(fā)出讀操作，而DS18B20畢，則DS18B20輸出一個(gè)“1〞。如果使用寄生電源，則主設(shè)備發(fā)出該命令后，立即〔9〕ConvertT命令代碼44H，啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換。假設(shè)主機(jī)在該命令之后又發(fā)〔10〕RecallE2命令代碼B8H，將高溫觸發(fā)器TH和低溫觸發(fā)器TL中的字節(jié)從E2ROM中復(fù)制回到暫存器中。該操作是在DS18B20上電時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，假設(shè)執(zhí)行該命〔11〕ReadPowerSupply命令代碼B4H，主設(shè)備將該命令發(fā)給DS18B20后發(fā)1.2.374LS137根底知識(shí)當(dāng)鎖存使能輸入是低電平時(shí)，電路就具有譯碼器/解調(diào)器的功能。當(dāng)鎖存使能輸入從低2.474LS373根底知識(shí)〔3〕LE：鎖存允許端74LS373的輸出端D0~D7可直接與總線(xiàn)相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端/OE為低電平的數(shù)據(jù)電平。LE端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mv。1.2.5原理圖設(shè)計(jì)到芯片上，在LED顯示屏上顯示溫度傳感器上的溫度。當(dāng)溫度高于38攝氏度時(shí)，在警報(bào)聲。所需原件如表5.1所示。表2.2電子體溫計(jì)所用的元件單單片機(jī)AT89C51瓷片電容CAP麥克風(fēng)晶振CRYSTAL30PFSOUNDERCAP-ELEC三極管2N2905電阻RES滑動(dòng)變阻器POT-LIN溫度傳感器DS18B20芯片74LS373芯片74LS137顯示屏7SEG-MP*4-CC原理圖如圖2.5所示圖2.5原理圖示意圖3軟件設(shè)計(jì)3.1流程圖設(shè)計(jì)ms話(huà)那就返1.38攝氏度，則蜂鳴器報(bào)警；如果低于這個(gè)溫度程序則不報(bào)警，等待下次測(cè)量或畫(huà)出流程圖如圖6.1所示。開(kāi)始初始化開(kāi)中斷NY顯示溫度值Y是否第一次采集N顯示上次所采集的溫度NY蜂鳴器報(bào)警結(jié)束1.3.2源程序設(shè)計(jì)/*顯示容：利用18B20單線(xiàn)溫度檢測(cè)的應(yīng)用程序/****************************************************************/*include<reg51.h>*include<math.h>*include<intrins.h>*defineucharunsignedchar*defineuintunsignedint/****************************************************************//*定義端口/****************************************************************/sbitseg1=P0^0;sbitseg2=P0^1;sbitseg3=P0^2;sbitDQ=P3^6;//DS18B20端口sbitbeep=P2^0;//警報(bào)sfrdataled=0*90;//顯示數(shù)據(jù)端口P1/****************************************************************//*/1./*全局變量*/uinttemp;ucharflag_get,count,num,minute,second;ucharcodetab[]={0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f};//七段數(shù)碼管共陰ucharstr[6];/*函數(shù)聲明*/voiddelay1(ucharMS);unsignedintReadTemperature(void);voidInit_DS18B20(void);unsignedcharReadOneChar(void);voidWriteOneChar(unsignedchardat);voiddelay(unsignedinti);/*主函數(shù)*/voidmain(){1.unsignedcharTempH,TempL;TMOD|=0*01;//定時(shí)器設(shè)置HefTL0=0*f0;IE=0*82;TR0=1;P0=0*00;untwhile(1){str[5]=0*39;//顯示C符號(hào)str[1]=tab[TempH/100];//百位溫度str[2]=tab[(TempH%100)/10];//十位溫度str[3]=tab[(TempH%100)%10]|0*80;//個(gè)位溫度，帶小數(shù)點(diǎn)str]=tab[TempL];if((TempH%100)/10==3&&(TempH%100)%10>=5&&TempL>0||(TempH%100elsebeep=0;//溫度高于38攝氏度就報(bào)警1.{{str[0]=0*40;//符號(hào)標(biāo)志temp=~temp;//取反加1}str[0]=0;TempL=TempL*6/10;//小數(shù)近似處理}}}/*定時(shí)器中斷*/voidtim(void)interrupt1using1//中斷，用于數(shù)碼管掃描和溫度檢測(cè)間隔1.{TH0=0*ef;//定時(shí)器重裝值TL0=0*f0;{num=0;flag_get=1;//標(biāo)志位有效}}dataled=str[0];}//數(shù)碼管掃描1.dataledstr5];/*延時(shí)函數(shù)*/voiddelay(unsignedinti)//延時(shí)函數(shù){while(i--);}./*初始化*/voidInit_DS18B20(void){unsignedchar*=0;DQ=1;//DQ復(fù)位delay(8);//稍作延時(shí)DQ=0;//單片機(jī)將DQ拉低delay(80);//大于480usDQ=1;//拉高總線(xiàn)delay(10);DQ作延時(shí)后，如果*=0，則初始化成功；如果*=1，則初始化失敗delay(5);/*讀一個(gè)字節(jié)*/unsignedcharReadOneChar(void){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;.{DQ=0;//給脈沖信號(hào)DQ=1;//給脈沖信號(hào)dat|=0*80;delay(5);}return(dat);/*寫(xiě)一個(gè)字節(jié)*/voidWriteOneChar(unsignedchardat){unsignedchari=0;{1.delay(5);}delay(5);}/*讀取溫度*/unsignedintReadTemperature(void){unsignedchara=0;unsignedintb=0;unsignedintt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0*cc);//跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作W