單片機(jī)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

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單片機(jī)課程設(shè)計(jì)說明書 題 目： 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 部： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 2015年 12 月 14 日 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1 1.2 設(shè)計(jì)要求 1 2 設(shè)計(jì)方案 1 2.1 設(shè)計(jì)思路 1 2.2 單片機(jī)STC89C52RC 2 2.2.1 單片機(jī)STC89C52RC功能介紹 2 2.2.2 STC89C52RC管腳介紹 2 2.2.3 STC89C52RC單片機(jī)器件參數(shù) 3 2.3 溫度傳感器DS18B20 3 2.3.1 DS18B20的主要特性 3 2.3.2 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3 2.4 液晶顯示器LCD1602 4 2.4.1 液晶顯示器LCD1602功能介紹 4 2.4.2 LCD1602管腳介紹 5 3 硬件電路設(shè)計(jì) 5 3.1 系統(tǒng)框圖 6 3.2 最小的單片機(jī)系統(tǒng) 6 3.2.1 時(shí)鐘電路 6 3.2.2 復(fù)位電路 6 3.3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 3.4 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 7 4 主要參數(shù)計(jì)算與分析 8 5 軟件設(shè)計(jì) 8 5.1 整體系統(tǒng)分析 8 5.2 程序流程圖 9 6 proteus軟件仿真 10 7 實(shí)物制作 11 7.1 器材清單 11 7.2 最小系統(tǒng)板制作 12 7.3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)電路板制作 12 7.4 溫度檢測(cè)展示 12 7.5 焊接點(diǎn)展示 13 7.6 作品檢查 13 8 結(jié)論 14 附錄 15 參考文獻(xiàn) 20 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 1．1 設(shè)計(jì)任務(wù) 利用電阻、瓷片電容、電解電容、12MHz晶振、STC89C52單片機(jī)、DS18B20溫度傳感器、液晶顯示器、1P杜邦線彩色、排針、最小系統(tǒng)板、電位器、洞洞板等，完成一個(gè)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 1、采用單片機(jī)及溫度傳感器設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)系統(tǒng)； 2、溫度檢測(cè)結(jié)果采用液晶顯示器輸出； 3、必須具有上電自檢功能及外接電源，公共地線接口。 1. 2 設(shè)計(jì)思路 1、熟悉此電路工作原理。 2、掌握組裝與調(diào)試方法。 3、畫出Proteus原理圖，PCB圖。 4、用Proteus仿真。 5、測(cè)量范圍0~99攝氏度，精度誤差小于1攝氏度。 6、一份設(shè)計(jì)說明書。 7、做出所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的實(shí)物。 2 設(shè)計(jì)方案 2. 1 設(shè)計(jì)方案 由于本設(shè)計(jì)是測(cè)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(cè)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(cè)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。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，所以可以采用溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 故針對(duì)上述現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)了一種由單片機(jī)控制的溫度采集與顯示系統(tǒng)，它以STC89C52單片機(jī)為核心，采用溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度信號(hào)的采集以及運(yùn)用LCD1602液晶顯示器來顯示數(shù)據(jù)。在溫度信號(hào)的采集方面，采用DS18B20型溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測(cè)溫度，并可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編碼實(shí)現(xiàn)9~12位的數(shù)字式讀數(shù)方式，可在-50℃～＋300℃范圍內(nèi)顯示數(shù)據(jù)，在-10～+85℃時(shí)精度為0.5℃。 2.2 單片機(jī)STC89C52RC 2.2.1 單片機(jī)STC89C52RC功能介紹 STC89C52RC是STC生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。 2.2.2 STC89C52RC管腳介紹 STC89C52RC單片機(jī)，選用PDIP封裝。管腳如圖3-1所示: 圖2-1 PDIP封裝的STC89C52 單片機(jī)的引腳功能說明： 1、電源引腳 VCC（40 腳）：電源端，工作電壓為5V。 GND（20腳）： 接地端。 2、時(shí)鐘電路引腳XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）。 3、復(fù)位 RST（9 腳）。 4、輸入輸出(I/O)引腳 P0.0-P0.7（39腳-32腳）：輸入輸出腳，稱為P0 口，是一個(gè)8 位漏極開路型雙向I/O 口，內(nèi)部不帶上拉電阻。 P1.0-P1.7（1腳 - 8腳）：輸入輸出腳，稱為P1 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/0 口。 P2.0-P2.7（21腳—28腳）：輸入輸出腳，稱為P2 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。 P3.0-P3.7 (10腳—17腳）：輸入輸出腳，稱為P3 口，是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 端口具有復(fù)用功能。 2.2.3 STC89C52RC單片機(jī)器件參數(shù) 1、增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。 2、工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V～2.0V（3V 單片機(jī)）。 3、工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051 的0～80MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz 4、用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)。 5、片上集成512 字節(jié)RAM。 6、通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。 7、ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片 8、具有EEPROM 功能。 9、共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2。 10、外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。 11、通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART。 12、工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。 13、PDIP封裝。 2.3 溫度傳感器DS18B20 DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。 2.3.1 DS18B20的主要特性 1、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍:3.0~5.5V，在寄生電源方式下可由數(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可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。 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、溫范圍-55℃~+125℃，在-10~+85℃時(shí)精度為0.5℃。 6、可編程 的分辨率為9~12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 2.3.2 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20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3-2所示: 圖2-2 溫度傳感器DS18B20 DS18B20引腳定義: (1)GND為電源地; (2)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端; (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)。 2.4 液晶顯示器LCD1602 2.4.1 液晶顯示器LCD1602功能介紹 1602液晶顯示器也叫1602字符型液晶顯示器，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。如圖3-3所示： 圖2-3液晶顯示器LCD1602 2.4.2 LCD1602管腳介紹 LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，如圖3-3所示，其中從左到右為1-16腳： 第1腳：GND為電源地 第2腳：VCC接5V電源正極 第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。 第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。 第7-14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。 第15-16腳：空腳或背燈電源，15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。 2.4.3 LCD1602主要特性 1、3.3V或5V工作電壓，對(duì)比度可調(diào)。 2、內(nèi)含復(fù)位電路。 3、提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。 4、有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM。 5、內(nèi)建有192個(gè)5X7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器CGROM。 6、8個(gè)可由用戶自定義的5X7的字符發(fā)生器CGRAM。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)框圖 溫度檢測(cè)系統(tǒng)由USB接口電源，DS18B20溫度傳感器組成的溫度檢測(cè)模塊，STC89C52單片機(jī)組成的核心電路，復(fù)位電路、時(shí)鐘電路及液晶顯示器組成的顯示電路構(gòu)成。如圖3-4所示： STC89C52單片機(jī) 時(shí)鐘電路模塊 復(fù)位電路模塊 LCD1602 顯示模塊 DS18B20 溫度檢測(cè)模塊 電源模塊 圖3-1 系統(tǒng)框圖 3.2 最小的單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)以AT89C52RC為核心,外加時(shí)鐘電路和復(fù)位電路,電路結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力強(qiáng),成本相對(duì)較低,非常符合本設(shè)計(jì)的所有要求。 3.2.1 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路在單片機(jī)的外部通過XTAL1,XTAL2這兩個(gè)引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容,構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。本系統(tǒng)采用的為12MHz的晶振,一個(gè)機(jī)器周期為1us,C1、C2為22pF。如圖3-5所示 圖3-2 時(shí)鐘電路仿真圖 3.2.2 復(fù)位電路 復(fù)位電路分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位,RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端,復(fù)位信號(hào)是高電平有效。 上電自動(dòng)復(fù)位通過電容C3和電阻R1來實(shí)現(xiàn)。如圖3-6所示： 圖3-3 復(fù)位電路原理圖 按鍵手動(dòng)復(fù)位是復(fù)位鍵來實(shí)現(xiàn)的，上圖3-6中未添加復(fù)位鍵，復(fù)位鍵可添加在正5V電源與單片機(jī)RST管腳之間。 3.3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) DS18B20采用單線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，第2管腳外接一個(gè)4.7k上拉電阻與單片機(jī)的P3.6口相連進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸，第3管腳外接正5V電源，第1管腳接地。如圖3-7所示： 圖3-4 溫度檢測(cè)仿真圖 外部電源供電方式是DS18B20的最佳工作方式，工作溫度可靠，抗干擾能力強(qiáng)，電路也簡單，并且可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 3.4 液晶顯示電路設(shè)計(jì) LCD1602液晶顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，VSS管腳接地，VDD管腳接正5V電源，VEE管腳接電位器RV1，RS管腳外接單片機(jī)的P1.1口,RW管腳接地，E管腳外接單片機(jī)的P1.2口，D0-D7管腳分別接單片機(jī)的P2.0-P2.7口，仿真圖未標(biāo)識(shí)出的A、K管腳為背光燈電源管腳，分別接正5V電源和地。如圖3-8所示： 圖3-5液晶顯示電路原理圖 液晶顯示器雖然加了驅(qū)動(dòng)電路，但并不發(fā)光，液晶顯示器發(fā)出來的光是由背光發(fā)出的，燈管的特性類似于家用日光燈，工作時(shí)需要高壓。這部分電路通常稱為高壓背光電路?；蚪懈邏罕彻怛?qū)動(dòng)電路。液晶顯示器所消耗的電能基本全是由背光消耗。相對(duì)而言，這部分電路工作在高壓大電流下，很容易出現(xiàn)故障，液晶顯示器的自然故障大多數(shù)是這個(gè)部分出現(xiàn)了電路故障。 4 主要參數(shù)計(jì)算與分析 溫度顯示一共 2 個(gè)字節(jié)，LSB 是低字節(jié)，MSB 是高字節(jié)，其中 MSB 是字節(jié)的高位，LSB 是字節(jié)的低位。大家可以看出來，二進(jìn)制數(shù)字，每一位代表的溫度的含義，都表示出來了。其中 S表示的是符號(hào)位，低 11 位都是 2 的冪，用來表示最終的溫度。DS18B20 的溫度測(cè)量范圍是從-55 度到+125 度，而溫度數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式，有正負(fù)溫度，寄存器中每個(gè)數(shù)字如同卡尺的刻度一樣分布。 如表一所示： TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT (Binary) DIGITAL OUTPUT (Hex) +125度 0000 0111 1101 0000 07D0h +25.0625度 0000 0001 1001 0001 0191h +10.125度 0000 0000 1010 0010 00A2h +0.5度 0000 0000 0000 1000 0008h 0度 0000 0000 0000 0000 0000h -0.5度 1111 1111 1111 1000 FFF8h -10.125度 1111 1111 0101 1110 FF5Eh -25.0625度 1111 1110 0110 1111 FF6Fh -55度 1111 1100 1001 0000 FC90h 表一 實(shí)際溫度對(duì)照表 二進(jìn)制數(shù)字最低位變化 1，代表溫度變化 0.0625 度的映射關(guān)系。當(dāng) 0 度的時(shí)候，那就是0x0000，當(dāng)溫度 125 度的時(shí)候，對(duì)應(yīng)十六進(jìn)制是 0x07D0，當(dāng)溫度是零下 55 度的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的數(shù)字是 0xFC90。反過來說，當(dāng)數(shù)字是 0x0001 的時(shí)候，那溫度就是0.05，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 5 軟件設(shè)計(jì) 5.1 整體系統(tǒng)分析 溫度檢測(cè)系統(tǒng)由溫度及中斷初始化，溫度檢測(cè)，溫度輸入處理，溫度顯示等幾部分模塊組成。如圖5-1所示： 圖5-1 軟件設(shè)計(jì) 5.2 程序流程圖 程序流程圖包括：開始后先進(jìn)行各個(gè)模塊的初始化，然后再進(jìn)行溫度（數(shù)據(jù)）的采樣處理，最后由液晶顯示器輸出溫度。如圖5-2所示： 開始 單片機(jī)開始初始化 LCD顯示初始化 中斷初始化 DS18B20初始化 DS18B20進(jìn)行溫度采集 LCD顯示實(shí)時(shí)溫度 等待 圖5-2 程序流程圖 6 Proteus軟件仿真 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 Proteus原理圖設(shè)計(jì)，找到12MHz晶振、STC89C52單片機(jī)、DS18B20溫度傳感器、液晶顯示器等器件，并用線進(jìn)行連接，注意電源與地。如圖6-1所示： 圖6-1 溫度檢測(cè)系統(tǒng)仿真圖 加載程序液晶屏顯示溫度。如圖6-2所示： 圖6-2 溫度檢測(cè)系統(tǒng)模擬運(yùn)行 通過調(diào)整DS18B20中的“+”“-”即可改變顯示數(shù)值。 7 實(shí)物制作 7.1 器材清單 實(shí)物制作用到的器件有以下幾種，如表二所示： 名稱 封裝 型號(hào) 參數(shù) 數(shù)量 瓷片電容 直插 30PF 2 石英晶體 直插 11.0592MHZ 1 電阻 直插 1/4W 10K 1 電解電容 直插 22UF/16V 1 CPU 雙列直插 STC89C52RC HD 1 CPU座 雙列直插 DIP-40 1 電阻 直插 1/4W 4.7K 1 溫度傳感器 直插 DS18B20 1 電位器 直插 3296W-103 10K 1 液晶顯示器 LCD1602 1 1P杜邦線彩色 母對(duì)母兩頭插好杜邦頭 孔對(duì)孔40根一排 單根長度20cm 30針 排針 直插 腳距2.54高11 1X40單排插針 30線 最小系統(tǒng)板 1 洞洞板 9X7CM 單面 1 表二 溫度檢測(cè)單片機(jī)元器件明細(xì)表 7.2 最小系統(tǒng)板制作 焊接最小系統(tǒng)板，把電容、極性電容、12Mhz晶振、電阻、排針、底座插到最小系統(tǒng)板上，因?yàn)楸趁骐娐范家堰B接好，只需在各個(gè)位置焊上個(gè)元器件即可。實(shí)物圖如圖7-1所示： 圖7-1 最小系統(tǒng)電路實(shí)物圖 7.3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)電路板制作 DS18B20焊接時(shí)應(yīng)注意1,2,3腳，電路板最右面焊排針，以便輸入信號(hào)。 輸入程序前用杜邦線將各個(gè)模塊進(jìn)行連接。實(shí)物圖如圖7-2所示： 圖7-2 溫度檢測(cè)系統(tǒng)電路實(shí)物圖 7.4 溫度檢測(cè)展示 室內(nèi)溫度測(cè)量如圖7-3所示： 圖7-3 室溫 用手指捏住DS18B20一段時(shí)間，再次進(jìn)行溫度的測(cè)量。如圖7-4所示： 圖7-4 手指加熱 7.5 焊接點(diǎn)展示 每個(gè)焊點(diǎn)以方正，不帶刺，均勻?yàn)楹?。?dāng)焊好電路后，仔細(xì)檢查焊點(diǎn)質(zhì)量與是否導(dǎo)通。如圖7-5所示： 圖7-5 焊接點(diǎn)展示 7.6 作品檢查 1、首先按照仿真圖將實(shí)物焊接,注意焊接的質(zhì)量,不要出現(xiàn)虛焊等現(xiàn)象。 2、通電觀察現(xiàn)象。 3、通電后無反應(yīng)。 4、將單片機(jī)換一塊最小系統(tǒng)板,檢查是否原來最小系統(tǒng)板有問題及單片機(jī)是否有問題。 5、液晶顯示器的顯示和仿真是否有不同。 6、檢查單片機(jī)引腳與液晶顯示器連接的順序是否正確.程序是否匹配。 7、液晶顯示器不亮或亮的很暗。 8、檢查線路的正負(fù)極是否接反,檢查限流電阻阻值是否正確,檢查是否有斷路現(xiàn)象。 當(dāng)焊好電路后通電之后，發(fā)現(xiàn)電路不亮，檢查了一下單片機(jī)向外的接口，虛焊了個(gè)地方，重新焊好后，接入液晶顯示器，發(fā)現(xiàn)有一組液晶顯示器不亮，原因是未連接背光電路，重新連接后，通電，試驗(yàn)成功。 8 結(jié)論 本系統(tǒng)充分利用了STC89C52RC芯片的I/O引角。系統(tǒng)統(tǒng)采用MSC-51系列單片機(jī)為中心器件來設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際溫度通過單片機(jī)芯片的P2口控制液晶顯示器的顯示；系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡便、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、程序設(shè)計(jì)簡便。系統(tǒng)不足之處在于電路18B20易損壞、以及液晶顯示不明顯等。 由于本設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面比較廣，再加上本人在相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的缺乏，所以本設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)還是有待改善的，并讓我明白了仿真和真實(shí)動(dòng)手是具有差距的，想的和做的并不一樣。要特別注重細(xì)節(jié)，制作實(shí)物時(shí)出現(xiàn)液晶屏不顯示故障，當(dāng)時(shí)只認(rèn)為是程序或焊接有問題，最后才發(fā)現(xiàn)只是電位器沒調(diào)節(jié)好。 這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)與技能、分析和解決問題的能力進(jìn)行了可貴的鍛煉，使我深刻領(lǐng)會(huì)了單片機(jī)的基本原理以及了解到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的艱難。在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都向前邁了一大步。 通過這次的課程設(shè)計(jì)，我充分意識(shí)到了自己所學(xué)的東西還是非常有限的，明確了以為要努力的方向，不能只學(xué)習(xí)課本上的理論知識(shí)，還要了解一些書本上無法學(xué)到的東西，為自己的以后奠定了一定的基礎(chǔ)。 附錄： C語言程序： #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define LCDIO P2 //1602數(shù)據(jù)口 sbit DQ=P3^6;//ds18b20與單片機(jī)連接口 sbit rs=P1^1; //1602數(shù)據(jù)命令選擇引腳 //sbit rd=1; //讀寫選擇 sbit lcden=P1^2; //1602選通引腳 float f_temp; //浮點(diǎn)型溫度值 uint tvalue;//溫度值 uchar tflag; uchar code table[]= {"The temperature "}; //每行顯示16個(gè)字符 uchar code table1[]= {"is: 000.0C wfu"}; uchar data disdata[5]; void delay(uint z) //短延時(shí) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void write_com(uchar com) //1602寫命令子程序 { rs=0; //RS是數(shù)據(jù)命令選擇短，高電平寫數(shù)據(jù)，低電平寫命令 // rd=1; lcden=0; //1602選通端，高電平選通，低電平禁止 P2=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void write_date(uchar date) //1602寫數(shù)據(jù)子程序 { rs=1; //RS是數(shù)據(jù)命令選擇短，高電平寫數(shù)據(jù)，低電平寫命令 // rd=1; //???? lcden=0; //1602選通端，高電平選通，低電平禁止 P2=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void init() //1602初始化程序 { uchar num; lcden=0; write_com(0x38); //0011 1000B，功能模式設(shè)置，設(shè)置為8為數(shù)據(jù)口，兩行顯示，5*7點(diǎn)陣 write_com(0x0c); //0000 1011B，顯示開及光標(biāo)設(shè)置，關(guān)顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)閃爍 write_com(0x06); //0000 0110B，顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置，讀或?qū)懸粋€(gè)字符，地址指針減一且光標(biāo)減一，寫一個(gè)字符屏幕顯示不移動(dòng) write_com(0x01); //0000 0001B，顯示清屏，數(shù)據(jù)指針和所有顯示清屏 write_com(0x80); //1000 000B，關(guān)閉顯示 delay(5); write_com(0x80); //1000 000B，設(shè)置為2行顯示，寫入第一行字符的地址，第一行地址是00-2F for(num=0;num<16;num++) { write_date(table[num]); //寫入第一行數(shù)據(jù) delay(5); } write_com(0x80+0x40); //1100 0000B,設(shè)置為2行顯示，寫入第二行字符的地址，第而行地址是40-67 for(num=0;num<16;num++) //寫入第二行數(shù)據(jù) { write_date(table1[num]);//寫入第二行數(shù)據(jù) delay(5); } } void delay_18B20(unsigned int i)//延時(shí)1微秒 { while(i--); } void ds1820rst() /*ds1820復(fù)位*///DS18B20要求數(shù)據(jù)線拉低500US即可復(fù)位。 { unsigned char x=0; DQ = 1; //DQ復(fù)位 delay_18B20(4); //延時(shí) DQ = 0; //DQ拉低 delay_18B20(100); //精確延時(shí)大于480us DQ = 1; //拉高 delay_18B20(40); } uchar ds1820rd()/*讀數(shù)據(jù)*/ { unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { DQ = 0; //給脈沖信號(hào) dat>>=1; DQ = 1; //給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(10); } return(dat); } void ds1820wr(uchar wdata)/*寫數(shù)據(jù)*/ { unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i--) { DQ = 0; DQ = wdata&0x01; delay_18B20(10); DQ = 1; wdata>>=1; } } read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/ { uchar a,b; ds1820rst(); ds1820wr(0xCC);//跳過ROM _nop_(); //ds1820wr(0x4E);//寫EEPROM,發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù) // ds1820wr(0x00);//Th //ds1820wr(0x00);//Tl ds1820wr(0x7f);//12 bits溫度分辨率x1f, 0x3f, 0x5f ,0x7f溫度讀數(shù)分辨率分別對(duì)應(yīng)0.5, 0.25, 0.125 ,0.0625 //ds1820wr(0xcc); //跳過讀EPROM序列 //ds1820wr(0x48); 將RAM 中第3 、4 字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中 ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);//*跳過讀序列號(hào)*/ _nop_(); ds1820wr(0x44);//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/ ds1820rst(); ds1820wr(0xcc);//*跳過讀序列號(hào)*/ ds1820wr(0xbe);//*讀取溫度*/ a=ds1820rd(); b=ds1820rd(); tvalue=b; tvalue<<=8; tvalue=tvalue|a; if(tvalue<0x0fff) tflag=0; else { tvalue=~tvalue+1; tflag=1; } //tvalue=tvalue*(0.425);//溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù) f_temp=tvalue*(0.0625); // 溫度在寄存器中為12位，分辨率為0.0625 tvalue=f_temp*10+0.5; //乘以10表示小數(shù)點(diǎn)后面只取1位，加0.5時(shí)四舍五入 //f_temp=f_temp+0.05; //f_temp=tvalue*(0.0625); //tvalue=f_temp*100+(tvalue>0?0.5:-0.5); return(tvalue); } void ds1820disp()//溫度值顯示 { uchar flagdat; disdata[0]=tvalue/1000+0x30;//百位數(shù) disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30;//十位數(shù) disdata[2]=tvalue%100/10+0x30;//個(gè)位數(shù) disdata[3]=tvalue%10+0x30;//小數(shù)位 if(tflag==0) flagdat=0x20;//正溫度不顯示符號(hào) else flagdat=0x2d;//負(fù)溫度顯示負(fù)號(hào):- if(disdata[0]==0x30) {disdata[0]=0x20;//如果百位為0，不顯示 if(disdata[1]==0x30) {disdata[1]=0x20;//如果百位為0，十位為0也不顯示 } } write_com(0x80+0x44); //1100 0000B,設(shè)置為2行顯示，寫入第二行字符的地址，第而行地址是40-67 write_date(flagdat);//顯示符號(hào)位 write_com(0x80+0x45); write_date(disdata[0]);//顯示百位 write_com(0x80+0x46); write_date(disdata[1]);//顯示十位 write_com(0x80+0x47); write_date(disdata[2]);//顯示個(gè)位 write_com(0x80+0x48); write_date(0x2e);//顯示小數(shù)點(diǎn) write_com(0x80+0x49); write_date(disdata[3]);//顯示小數(shù)位 write_com(0x80+0x4a); write_date(C); } void main() { init(); read_temp();//讀取溫度 ds1820disp();//顯示 while(1) { read_temp();//讀取溫度 ds1820disp();//顯? } } 參考文獻(xiàn)： [1] 吳黎明、王桂棠、洪添勝等. 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)[ M ] . 北京: 科學(xué)出版社,2005. 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