数字温度传感器测温显示系统说明书

数字温度传感器测温显示系统说明书

学院：机械与电子控制工程学院

班级：0907班

组长：段晗晗

组员：兰天宝、侯晨、李楠楠、王珂、赵亮

时间：2011-7-1

目录

任务书------------------------------------------------------------------------------3

摘要---------------------------------------------------------------------------------4

正文---------------------------------------------------------------------------------4

总体设计方案

第1章主控制器

1.1AT89C51 特点及特性--------------------------------------------------------4

1.2管脚功能说明-----------------------------------------------------------------5 1.3振荡器特性--------------------------------------------------------------------7 1.4芯片擦除-----------------------------------------------------------------------7

第2章温度采集部分设计

2.1.DS18B20 技术性能描述----------------------------------------------------7

2.2.DS18B20 管脚排列及内部结构-------------------------------------------8

2.3.DS18B20 工作原理----------------------------------------------------------8

2.4.DS18B20 控制原理----------------------------------------------------------11

2.5.DS18B20 与单片机地接口电路-------------------------------------------12

第3章硬件电路与系统软件的设计及分析

3.1.主板电路-----------------------------------------------------------------------13

3.2.软件程序分析（流程图）--------------------------------------------------14

第4章总结与体会----------------------------------------------------------19

参考文献--------------------------------------------------------------------------20

附录---------------------------------------------------------------------------------21

任务书

扩展数字温度传感器DS18B20进行温度检测，显示器采用六位共阴极数码管显示，设计按键4个。

控制系统能够实现：

1、系统实时检测室内温度并在数码管上显示；

2、采用按键对温度控制的上下限进行设定（用4个按键分别对最低限、最高限温度值进行增一减一操作）；

3、当超过温度上限时，蜂鸣器报警（或绿色发光二极管亮）；低于下限时，红色发光二极管亮。

任务分配：

摘要

随着现代社会的发展，单片机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的角色。它已逐渐深入到我们生活，工作等各个领域。

其中，数字温度传感器就是一个很好的例子。与传统温度计相比，数字温度传感器具有读数方便，测量范围广，测量准确等特点。本次课程设计就为大家详细介绍基于单片机控制的数字温度传感器控制系统。

它可以设置温度控制的上下限，当温度高于上限时，蜂鸣器报警，当低于下限时，发光二极管发光。本文介绍了数字温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器和89C51单片机为控制器构成的温度控制系统的工作原理及程序设计进行了相关介绍。

正文

关键词：蜂鸣器、发光二极管、数字温度传感器DS18B20、AT89C51单片机

第1章主控制器

1.1.AT89C51 特点及特性

4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。它是带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多统嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚排列如图所示：

主要特性：

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程FLASH存储器

·寿命：1000写/擦循环

·数据保留时间：10年

·全静态工作：0Hz-24MHz

·三级程序存储器锁定

·128×8位内部RAM

·32可编程I/O线

·两个16位定时器/计数器

·5个中断源

·可编程串行通道

·低功耗的闲置和掉电模式

·片内振荡器和时钟电路

1.2.管脚功能说明

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0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：

口管脚备选功能

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）