单片机温度传感器设计报告Word文档格式.docx
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其中P3.3和P3.2外接按键，P0口用作LCD输出数据端口，P2.3接蜂鸣器端口。
详细原理图见附件
设计框图如图一所示。
1主控芯片
设计中所采用主控芯片为AT89C52。
因其价格便宜，在市场上已经很成熟，各个方面都能够满足设计要求故选择它。
其采用标准双列直插式引脚DIP-40大规模集成电路封装。
它的引脚排列如下图二所示
图二AT89C52的引脚排列
引脚介绍：
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P1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，如下表所示：
P3口管脚备选功能:
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2INT0（外部中断0）
P3.3INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6WR（外部数据存储器写选通）
P3.7RD（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。
振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
2、液晶模块显示原理：
在智能控制系统中越来越多的使用了液晶显示屏LCD。
LCD是一种介于液体和固体之间热力学的中间稳定相，它本身不会发光，是利用外部光的反射原理进行显示。
液晶显示功耗小，字形美观，在系统中可用集成电池来供电。
字符型液晶显示模块是一种专门用于字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1,16*2,20*2,40*行等的模块，下面以1602字符型液晶显示器为例介绍其用法：
1.1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口,各引脚接口说明如表所示:
2.1602液晶模块内部的控制器共11条指令：
（1）.清屏指令
指令
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
清显示
1
功能：
<
1>
清除液晶显示器，即将DDRAM的内容全部填入"
空白"
的ASCII码20H;
<
2>
光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方;
3>
将地址计数器（AC）的值设为0。
（2）.光标归位指令
光标返回
*
把光标撤回到显示器的左上方;
把地址计数器（AC）的值设置为0;
保持DDRAM的内容不变。
（3）.进入模式设置指令
置输入模式
I/D
S
设定每次定入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个字符是否移动。
参数设定的情况如下所示：
位名
设置
I/D
0=写入新数据后光标左移
1=写入新数据后光标右移
S
0=写入新数据后显示屏不移动
1=写入新数据后显示屏整体右移1个字符
（4）.显示开关控制指令
显示开/关控制指令
D
C
B
控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。
参数设定的情况如下：
D
0=显示功能关
1=显示功能开
C
0=无光标
1=有光标
B
0=光标闪烁
1=光标不闪烁
（5）.设定显示屏或光标移动方向指令
光标或字符移位
S/C
R/L
使光标移位或使整个显示屏幕移位。
S/C
设定情况
0
光标左移1格，且AC值减1
光标右移1格，且AC值加1
1
显示器上字符全部左移一格，但光标不动
显示器上字符全部右移一格，但光标不动
（6）.功能设定指令
置功键
DL
N
F
设定数据总线位数、显示的行数及字型。
DL
0=数据总线为4位
1=数据总线为8位
N
0=显示1行
1=显示2行
F
0=5×
7点阵/每字符
1=5×
10点阵/每字符
（7）.设定CGRAM地址指令
置字符发生存贮器地址
字符发生存贮器地址
设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。
（8）.设定DDRAM地址指令
置数据存贮器地址
显示数据存贮器地址
（9）.读取忙信号或AC地址指令
读忙标志或地址
BF
计数器地址
读取忙碌信号BF的内容，BF=1表示液晶显示器忙，暂时无法接收单片机送来的数据或指令;
当BF=0时，液晶显示器可以接收单片机送来的数据或指令;
读取地址计数器（AC）的内容。
（10）.数据写入DDRAM或CGRAM指令一览
写数到DDRAM或CGRAM
要写的数据内容
将字符码写入DDRAM，以使液晶显示屏显示出相对应的字符;
将使用者自己设计的图形存入CGRAM。
（11）.从CGRAM或DDRAM读出数据的指令一览
从CGRAM或DDRAM读数
读出数据内容
读取DDRAM或CGRAM中的内容。
3.1602LCD基本操作时序：
读状态
输入
RS=L，RW=H，E=H
输出
D0～D7=状态字
写指令
RS=L，RW=L，E=高脉冲,D0～D7=指令码
无
读数据
RS=H，RW=H，E=H
D0～D7=数据
写数据
RS=H，RW=L，E=高脉冲，D0～D7=数据
3、DS18B20温度传感器介绍
传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。
美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
“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。
现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。
使你可以充分发挥“一线总线”的优点。
同DS1820一样，DS18B20也支持“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°
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，如：
环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。
而且新一代产品更便宜，体积更小[8]。
1.DS18B20的特性[9]
（1）适应电压范围更宽，电压范围：
3.0～5.5V，寄生电源方式下可由数据线供。
（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±
0.5℃。
（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
（8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
（9）负压特性：
电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2.DS18B20内部结构及DS18B20的管脚排列
64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。
不同的器件地址序列号不同。
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,高速暂存器。
DS18B20的引脚定义：
（1）DQ为数字信号输入/输出端
（2）GND为电源地
（3）VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）
（4）NC空
//名称：
用1602LCD与DS18B20设计的温度报警器（含ROMCODE，温度上下限显示）
//说明：
本例将报警器温度设为高：
70摄氏度，低-20摄氏度，当DS18B20感知温度达到此临界值时，对应的LCD闪烁，且发出报警声音。
//本例还可以单独显示DS18B20的ROMCODE及报警温度上下限。
#include<
reg51.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definedelayNOP（）{_nop_（）;
_nop_（）;
}
sbitHI_LED=P2^3;
sbitLO_LED=P2^6;
sbitDQ=P3^2;
sbitBEEP=P1^5;
sbitRS=P1^0;
sbitRW=P1^1;
sbitEN=P1^2;
sbitk1=P3^5;
sbitk2=P3^4;
sbitk3=P3^6;
ucharcodeRomCodeStr[]={"
--ROMCODE--"
};
ucharRomCode[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
ucharcodeTemp_Disp_Title[]={"
CurrentTemp:
"
ucharCurrent_Temp_Display_Buffer[]={"
TEMP:
ucharcodeTemperature_Char[8]={0x0c,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00};
ucharcodeAlarm_Temp[]={"
ALARMTEMPHiLo"
ucharAlarm_HI_LO_STR[]={"
Hi:
Lo:
uchartemp_data[2]={0x00,0x00};
uchartemp_alarm[2]={0x00,0x00};
uchardisplay[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
uchardisplay1[3]={0x00,0x00,0x00};
ucharcodedf_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9};
charAlarm_Temp_HL[2]={20,-20};
ucharCurrentT=0;
ucharTemp_Value[]={0x00,0x00};
ucharDisplay_Digit[]={0,0,0,0};
bitHI_Alarm=0,LO_Alarm=0;
bitDS18B20_IS_OK=1;
uintTime0_Count=0;
voidDelayXue（intx）
{
uchari;
while（x--）for（i=0;
i<
200;
i++）;
//
ucharBusy_Check（）
ucharLCD_Status;
RS=0;
RW=1;
EN=1;
DelayXue
（1）;
LCD_Status=P0;
EN=0;
returnLCD_Status;
voidWrite_LCD_Command（ucharcmd）
while（（Busy_Check（）&
0x80）==0x80）;
RW=0;
P0=cmd;
EN=1;
DelayXue
（1）;
EN=0;
voidWrite_LCD_Data（uchardat）
RS=1;
P0=dat;
voidSet_LCD_POS（ucharp）
Write_LCD_Command（p|0x80）;
voidInitialize_LCD（）
Write_LCD_Command（0x38）;
Write_LCD_Command（0x01）;
Write_LCD_Command（0x06）;
Write_LCD_Command（0x0c）;
voidWrite_NEW_LCD_Char（）
Write_LCD_Command（0x40）;
for（i=0;
8;
i++）
Write_LCD_Data（Temperature_Char[i]）;
voidDelay（uintnum）
while（--num）;
//初始化DS18B20
ucharInit_DS18B20（）
ucharstatus;
DQ=1;
Delay（8）;
DQ=0;
Delay（90）;
status=DQ;
Delay（100）;
returnstatus;
//初始化成功时返回0
//读一字节
ucharReadOneByte（）
uchari,dat=0;
{
DQ=0;
dat>
>
=1;
if（DQ）dat|=0x80;
Delay（30）;
DQ=1;
}
returndat;
//写一字节
voidWriteOneByte（uchardat）
DQ=dat&
0x01;
Delay（5）;
dat>
//读取温度值
voidRead_Temperature（）
if（Init_DS18B20（）==1）//DS18B20故障
DS18B20_IS_OK=0;
else
WriteOneByte（0xcc）;
//跳过序列号
WriteOneByte（0x44）;
//启动温度转换
Init_DS18B20（）;
WriteOneByte（0xbe）;
//读取温度寄存器
Temp_Value[0]=ReadOneByte（）;
//温度低8位
Temp_Value[1]=ReadOneByte（）;
//温度高8位
Alarm_Temp_HL[0]=ReadOneByte（）;
//报警温度TH
Alarm_Temp_HL[1]=ReadOneByte（）;
//报警温度TL
DS18B20_IS_OK=1;
//设置DS18B20的温度报警值
voidSet_Alarm_Temp_Value（）
Init_DS18B20（）;
WriteOneByte（0xcc）;
//跳过序列号
WriteOneByte（0x4e）;
//将设定的温度报警值写入DS18B20
WriteOneByte（Alarm_Temp_HL[0]）;
//写TH
Wri
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