电子温度计设计与调试实验报告

黄淮学院综合实验报告——单片机课程设计

学生姓名：

学号：，

所在院（系）：电子科学与工程系

班级：电子科学与技术1201B班

专业：电子科学与技术

指导老师：

实验题目：电子温度计设计与调试实验

一、实验要求与目的

1、设计要求

1、了解一线总线技术在单片机系统中的应用。

2、熟悉数字温度传感器DS18B20扩展接口和编程方法。

3、掌握单片机应用系统开发步骤和方法。

2、实验目的

1、利用Proteus软件设计仿真电路原理图。

2、系统控制能够完成：

（1）每隔1s，读取温度传感器数据，并转换结果从串口送到虚拟终

端显示。

（2）设计一温度报警电路，当温度≤20℃或≥28℃时，有声、光、文

字提示。要求上限报警和下限报警具有明显的区别。报警器件选择建议：

声-蜂鸣器；光-LED；文字-LED显示器或LCD显示器。

二、实验原理

实验电路原理图：

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机；8重达林顿反相驱动器ULN2803包含8个NPN达林顿管，是一

种大功率驱动芯片，多用于智能仪器、PLC、步进电机控制，具有工作电压高，电路增益高，可以提供大功率负载的特点，适应于各种功率驱动电路；数码管显示模块能显示电机的转速和电机的运动趋势，方便直观。

软件主要模块流程图：

三、设计思路

本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55～125℃，最高分辨

率可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。

单片机89C52是本设计中的控制核心，是一个40管脚的集成芯片构成。引脚部分：单片机引脚基本电路部分与普通设计无异，40脚接Vcc+5V，20脚接地。X1，X2两脚接12MHZ的晶振，可得单片机机器周期为1微秒。RST脚外延一个RST复位键，一端通过10K电阻接Vcc，一端通过10K电阻接地。AT89S52是一种低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，具有8K的可编程Flash 存储器。

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：低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小。

四、实验内容

1、打开ISIS 7 Professional，参照按照实验要求设计仿真电路原理图。

2、编写程序实现：DS18B20的读写系统控制。

五、实验数据记录

开始时

调到10时

调到30时调到60时

编写的程序如下：

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit DQ=P2^7;

uchar T;

uchar code table[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f};

void delay1(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

void delay(uint N)//廷迟时间为（24+N*16）us

{

int i;

for(i=0;i

}

/************************************************** void init()

{

bit flag=1;

while (flag)

{

while (flag)

{

DQ = 1;

_nop_();

DQ = 0;

delay(50);

DQ = 1;

delay(3);

flag = DQ;

}

delay(10);

flag = ~DQ;

}

DQ=1;

}

/***********************************************

两个初始换都可以

/********************************************/

void init()

{

DQ=1;

delay(0);

DQ=0;

delay(50); //廷迟24+50*16=824us

DQ=1;

delay(3); //48us

delay(10); //184us

DQ=1;

}

void write(uchar date)

{

uint i;

for (i=0; i<8; i++)

{

DQ = 0;

DQ = date & 0x01; //最低位移出最低位先写入//i=0:DQ=（0101 0101 &0000 0001）=0000 0001

delay(2); //56us 即将最低位1 写入，i=1 : 将0写入.......

DQ=1;

date >>= 1; //右移一位

}

}

uchar read()

{

uint i, value=0;

DQ=1;

_nop_(); //一个机器周期：(1/11.0952(即晶振频率))*12=1.085us for (i=0; i<8; i++)

{

value = value>>1; //15us 之内必须读完一位

DQ = 0; //设i=0 :value=0101 0101 >>1 得到:0010 1010

_nop_(); // 读到的DQ=1，0010 1010｜1000 0000=1010 1010

_nop_(); // i=1: value=01010101

DQ = 1; //读到的DQ=0, value=01010101

_nop_(); //i=2: value=0010 1010

_nop_();

if (DQ) //先读最低位

value|=0x80;

delay(2); // 56us

DQ=1;

}

return(value);

}

void display(uchar num)

{

uchar a,b;

a=num/10;

b=num%10;

P0=table[a];

P2=0xfe;

delay1(5);

P2=0xff;

delay1(5);

P0=table[b];

P2=0xfd;

delay1(5);

P2=0xff;

delay1(5);

}

uchar read_wen_du()

{

uchar HB,LB,temp;

init(); // 复位

write(0xcc); // 跳过ROM 即不必读64位序列号的ROM

write(0x44); // 启动温度转换

init();

write(0xcc); // 跳过ROM 即不必读64位序列号的ROM

write(0xbe); // 读命令

LB=read(); // 低八位1011 1010

HB=read(); // 高八位1111 1010

HB=HB<<4; // 1011 000

HB+=(LB&0XF0)>>4; // (LB&0xF0)=1011 0000 >>4 :0000 1011 +HB :1010 1011

temp=HB;

return temp; // 返回温度值

}

void main()

{

while(1)

{ T=read_wen_du();

display(T);

}

}

六、实验总结

通过本次试验我进一步了解了一线总线技术在单片机系统中的应用，并熟悉了数字温度传感器DS18B20扩展接口和编程方法。同时掌握了单片机应用系统开发步骤和方法。然后利用其操作方法进行并完成了电子温度计设计与调试实验。

七、实验心得

通过本次试验课，我们进一步熟悉了运用Proteus软件进行仿真调试，使我对这个软件应用更加熟悉准确，使我掌握了在嵌入式试验中仿真和调试的办法，以及最终实现实验的过程，并让我对Proteus这个软件有了更深入的了解。

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八、指导教师评语和成绩评定：

实验报告成绩：

指导教师签字：

年月日