单片机Word下载.docx
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驱动电路五个部分。
系统框图如图1所示。
其中数据采集模块负责实时采集温度数据，采集到的温度数据传输到单片
机，由单片机处理后的数据送显示部分显示。
设置模块可设置预定温度，当检测温度高于报警上限温度时，蜂鸣器将会报警。
图1.系统框图
四、系统硬件设计：
1.AT89S52单片机最小系统：
最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。
图2为AT89S52单片机的最小系统。
图2最小系统电路图
2.温度测量模块:
温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路。
接口电路如图3所示。
图3DS18B20测量电路
3.蜂鸣器报警模块：
蜂鸣器需要三极管放大电流来驱动，一开始由于使用的电阻太大，导致电流较小，蜂鸣器不响，后来并了一个电阻就好了。
电路如图4所示：
图4报警电路
4.LED显示模块：
显示部分选用4位共阳数码管。
由于数码管的驱动电流较大，所以在设计时加上了三极管9013作为驱动电路。
数码管和单片机的接口如图5所示：
图5数码管显示电路
5.整体电路：
系统电路如图6
图6整体电路
五、系统软件设计流程：
（1）主程序流程图
图7主程序流程图
（2）中断程序流程图
图8中断程序流程图
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，256字节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引脚图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。
DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，他能够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9～12位的数字值读数方式。
可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
DS18B20工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
DS18B20的初始化
（1）先将数据线置高电平“1”。
（2）延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点）
（3）数据线拉到低电平“0”。
（4）延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。
（5）数据线拉到高电平“1”。
（6）延时等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。
据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。
（7）若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。
（8）将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
DS18B20的写操作
（1）数据线先置低电平“0”。
（2）延时确定的时间为15微秒。
（3）按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。
（4）延时时间为45微秒。
（5）将数据线拉到高电平。
（6）重复上
（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。
（7）最后将数据线拉高。
DS18B20的读操作
（1）将数据线拉高“1”。
（2）延时2微秒。
（3）将数据线拉低“0”。
（4）延时15微秒。
（5）将数据线拉高“1”。
（6）延时15微秒。
（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
（8）延时30微秒。
六、系统调试：
下图为系统测试的当前温度值，显示在4位LED数码管上。
下图为系统进入中断，设置报警上限温度。
下图为系统电路板的反面焊接详情。
八、参考文献
[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：
高等教育出版社，2006
[2]阎石主编数字电子技术基础北京：
高等教育出版社，1998
[3]邹应全51系列单片机原理与实验教程西安电子科技大学出版社，2007
[4]
程序：
#include"
reg52.h"
#include<
stdio.h>
#defineAlarm10
sbitDQ=P2^4;
sbitBeep=P3^4;
unsignedchartempL=0,tempH=0;
unsignedcharflag=0;
unsignedinttemperature,negtemper;
unsignedcharidataaddrdat[2]={0x0,0x0};
unsignedchartab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsignedchartab1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
unsignedchardispbuf[3]={0,0,0};
unsignedcharwarning=30;
biton=1,off=0;
voiddelay（unsignedinti）
{
while（i--）
}
voidbeep（biti）
Beep=i;
voidInit_DS18B20（void）//初始化程序
unsignedcharx=0;
DQ=1;
//DQ先置高
delay（8）;
//稍延时
DQ=0;
//发送复位脉冲
delay（85）;
//延时（>
480us）
//拉高数据线
delay（14）;
//等待（15—60us）
x=DQ;
delay（20）;
ReadOneChar（void）
unsignedchari=0;
//主机数据线先从高电平拉至低电平
unsignedchardat=0;
//保持1ms以上，再使数据线
for（i=8;
i>
0;
i--）//升为高电平，从而产生读信号，每个
{DQ=1;
//读周期最短的持续时间为60us，各个读
delay
（1）;
//周期之间必须有1ms以上的高电平恢复期
DQ=0;
dat>
>
=1;
DQ=1;
if（DQ）
dat|=0x80;
delay（4）;
}
return（dat）;
voidWriteOneChar（unsignedchardat）
{//数据线从高电平拉至低电平,产生写
unsignedchari=0;
//起始信号，15ms之内将所需写的位送
i--）//到数据线上，在15—60ms之间对数据线
{//进行采样，如果是高电平就写1，低就写0
//在开始另一个写周期前必须有1ms以上的高电平
DQ=dat&
0x01;
//恢复期
delay（5）;
}
delay（4）;
ReadTemperature（void）
Init_DS18B20（）;
//初始化
WriteOneChar（0xcc）;
//跳过读序列号的操作
WriteOneChar（0x44）;
//启动温度转换
delay（125）;
//转换需要一点时间，延时
WriteOneChar（0xbe）;
//读温度寄存器
tempL=ReadOneChar（）;
//读出温度的低位LSB
tempH=ReadOneChar（）;
//读出温度的高位MSB
temperature=（tempH*256）+tempL;
//温度转换，对高、低位做相应
return（temperature）;
//的运算，转化为实际温度
voidDispbuf（unsignedinttemper）
unsignedchartemp;
dispbuf[2]=（temper>
4）/10;
//取十位
dispbuf[1]=（temper>
4）%10;
//取各位
temp=temper&
0x0F;
dispbuf[0]=temp*625/1000;
//小数近似处理
unsignedchargetkey（）//键盘扫描
P2=0xff;
if（P2==0xfe）
{
delay（12000）;
if（P2!
=0xfe）;
elsereturnP2;
if（P2==0xfd）
=0xfd）;
if（P2==0xfb）
=0xfb）;
Inter0_process（）interrupt2//外部中断1
unsignedcharkey;
inti;
unsignedchardis=0x01;
unsignedintj;
for（j=5000;
j>
j--）
key=getkey（）;
//取键值
if（key==0xfe）//如+键按下，则温度值递增
{
warning++;
delay（80）;
if（key==0xfd）//如-键按下，则温度递减
warning--;
if（key==0xfb）//按键退出中断
j=1;
for（i=0;
i<
2;
i++）//设置两位报警值，并在LED上显示
P1=dis;
dis<
<
if（i==0）
P0=tab[warning%10];
else
P0=tab[warning/10];
delay（200）;
dis=0x01;
main（）
unsignedchari,npos=0x01;
P0=0xff;
P1=0xff;
EX1=1;
//开中断1
IT1=1;
//下降沿触发
ET1=1;
EA=1;
//开总中断
while
（1）
if（（temperature&
0xf000）==0xf000）//判断是否为负温度
ReadTemperature（）;
for（i=0;
4;
i++）//4为LED显示
{
negtemper=（~temperature）+1;
//取原码
Dispbuf（negtemper）;
//取位值
P1=npos;
npos<
//循环使能
if（i==1）//第二位显示有点
{
P0=tab1[dispbuf[i]];
//查表显示
delay（500）;
}
elseif（i==3）//显示负号
P0=0xbf;
else
{
P0=tab[dispbuf[i]];
delay（500）;
}
}
npos=0x01;
else//如不是负温度
3;
i++）//显示3位
//读温度值
Dispbuf（temperature）;
if（（（temperature>
4）&
0xff）>
=warning）//温度值大于报警温
//度值则报警
beep（on）;
//蜂鸣器响
elsebeep（off）;
//不响
P1=npos;
npos<
//循环显示
if（i==1）
P0=tab1[dispbuf[i]];
else
P0=tab[dispbuf[i]];
delay（100）;
npos=0x01;
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