1、課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱 溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 智能儀器設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 歐陽華芬 學(xué) 號(hào) 1241203038 系 、專 業(yè) 12級(jí)電氣系測(cè)控 指 導(dǎo) 教 師 王躍球 2015年06月26日邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級(jí)專業(yè)12測(cè)控學(xué)生姓名歐陽華芬學(xué) 號(hào)1241203038題目名稱溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2015年6月15日2015年6月26日課程名稱智能儀器設(shè)計(jì)課程編號(hào)1212012010設(shè)計(jì)地點(diǎn)智能儀器及開發(fā)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室（214）（305）一、 課程設(shè)計(jì)（論文）目的課程設(shè)計(jì)是在校學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁和紐帶?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)，要

2、求學(xué)生更多的動(dòng)手實(shí)踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計(jì)過程中普遍存在的缺乏動(dòng)手能力的現(xiàn)象. 智能儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是繼電子技術(shù)、和單片機(jī)原理與應(yīng)用課程之后開出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)課程“電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“智能儀器設(shè)計(jì)”的基本知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行智能儀器設(shè)計(jì)及開發(fā)工作。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件運(yùn)用所學(xué)單片機(jī)及智能儀器設(shè)計(jì)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)花木溫室的溫度采集系統(tǒng)。三、 任務(wù)和要求設(shè)計(jì)一個(gè)花木溫室的溫度采集系統(tǒng)。每10分鐘測(cè)溫一次，24小時(shí)連續(xù)采集，數(shù)據(jù)存入內(nèi)存。每隔24小時(shí)把數(shù)據(jù)輸出給電平記錄儀并畫出24小時(shí)中的溫度變化曲線，接著再進(jìn)行下一次測(cè)溫循環(huán)。注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室

3、審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）已學(xué)的數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、智能儀器設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室智能儀器及開發(fā)實(shí)驗(yàn)室五、進(jìn)度安排2015年6月15日-17日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)何要求總體方案設(shè)計(jì)2015年6月18日-21日：硬件電路設(shè)計(jì)2015年6月22日-23日：軟件設(shè)計(jì)2015年6月23日-24日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)2015年6月25日：整理書寫設(shè)計(jì)說明書2015年6月26日：答辯并現(xiàn)場(chǎng)考核六、教研室審批意見教研室主任（簽名）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見 主管主任

4、（簽名）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 歐陽華芬 學(xué) 號(hào) 1241203038 系 電氣系 專業(yè)班級(jí) 12測(cè)控班 題目名稱 溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程名稱 智能儀器設(shè)計(jì) 一、學(xué)生自我總結(jié) 學(xué)生簽名： 年 月 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績論文答辯綜合成績權(quán) 重304030單項(xiàng)成績指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面；2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。摘 要本次課程設(shè)計(jì)的目的是溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以

5、AT89C51單片機(jī)為核心，結(jié)合DS1302時(shí)鐘芯片、DS18B20數(shù)字溫度傳感器及液晶顯示器等元件組成一個(gè)溫度采集電路并仿真。利用單片機(jī)并寫入正確的程序，綜合分別處理采集到的溫度、時(shí)間，并把兩者送到液晶顯示器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)刷新顯示當(dāng)前的溫度和時(shí)間。該系統(tǒng)的電路較簡單且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、顯示，可節(jié)省CPU資源且有效地提高CPU的利用率。關(guān)鍵詞：AT89C51單片機(jī)；DS18B20數(shù)字溫度傳感器；DS1302時(shí)鐘芯片目 錄摘要.11課題方案論證.11.1主要器件介紹.1 1.2設(shè)計(jì)方案.61.3系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn).72硬件電路設(shè)計(jì). .82.1系統(tǒng)概述 .82.2單元模塊設(shè)計(jì).83 軟件電路設(shè)計(jì).113.1溫度顯

6、示模塊. .123.2讀出溫度子程序模塊 .124 仿真與原理分析.144.1Proteus軟件簡介.144.2 Proteus仿真測(cè)試.144.3 Proteus仿真操作.154.4Proteus仿真截圖.13致謝.16參考文獻(xiàn).17 1 課題方案論證1.1主要器件介紹1.1.1 AT89C51AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除

7、只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且廉價(jià)的方案。如圖1.1為引腳圖所示。圖1.2為實(shí)物圖。圖1.1 AT89C51引腳圖圖1.2 AT89C51實(shí)物圖 主要特征： 與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128&

8、#215;8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 特性概述：AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)I/O 口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位

9、。 管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。

10、P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們

11、被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示。P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存

12、儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置。此時(shí)ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/

13、PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 DS18B20數(shù)字溫度傳感器DS18B20的封裝圖如下。12348765Vcc2X1X2GNDVcc1SCLKI/ORST 圖1.3 DS1302封裝圖DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世

14、界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一線總線”字化溫度傳感器 同DS1820一樣，DS18B20也 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 -55°C+125°C，-10+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS1822的精度較差為± 2°C ?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一

15、代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序設(shè)定912位的分辨率，精度為±0.5°C?？蛇x更小的方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電依然保存。DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡化版本。省略了存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為±2°C，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術(shù)的

16、新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。DS18B20的內(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的管腳排列如下: DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗

17、余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。以下是DS18B20轉(zhuǎn)化溫度形式。表1.1 DS18B20轉(zhuǎn)化溫度形式實(shí)際溫度值數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+25.06250000 0001 1001 00010191H+1

18、0.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H-0.51111 1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FE6EH-551111 1100 1001 0000FC90H1.2 設(shè)計(jì)方案溫度是國際單位制7個(gè)基本物理量之一，是生產(chǎn)過程和科學(xué)試驗(yàn)中的物理參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)中，常需要對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控。采用微型機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)、顯示、信息存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)控制。對(duì)于提高生產(chǎn)效率、節(jié)約

19、能源都有重要作用。為此設(shè)計(jì)了一個(gè)基于AT89C51單片機(jī)單通道溫度檢測(cè)及顯示系統(tǒng)，可以很容易實(shí)現(xiàn)溫度采集及顯示。整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1.4所示。熱電阻直流電橋隔離放大AT89C51電平轉(zhuǎn)換電腦顯示LCD顯示電源報(bào)警圖1.4溫度采集整體結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)工作流程圖1.5如下。通過系統(tǒng)上電初始化，溫度傳感器DS8B20采集信號(hào)，把非電量轉(zhuǎn)化為電量把溫度信息以二進(jìn)制的形式傳到單片機(jī)，單片機(jī)再進(jìn)行進(jìn)行處理，通過液晶顯示器把數(shù)字量顯示出來。系統(tǒng)上電初始化DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式傳至單片機(jī)單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理液晶顯示器進(jìn)行溫度顯示通過串口將數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī) 圖1.5 系統(tǒng)工作流程1.3系統(tǒng)優(yōu)

20、點(diǎn)線路簡單DS18B20與單片機(jī)之間一根導(dǎo)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接線簡單。溫度測(cè)量準(zhǔn)確DS18B20的溫度分辨率為0.0625，所以對(duì)溫度值可以進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度轉(zhuǎn)換。2 硬件電路設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)概述本次課程設(shè)計(jì)是單片機(jī)在溫度信號(hào)采集與處理方面的應(yīng)用，內(nèi)容主要包括傳感器電路、放大電路、單片機(jī)串行通信的接口電路，顯示電路及程序設(shè)計(jì)。通過DS18B20傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后經(jīng)過放大器把微弱電信號(hào)放大，進(jìn)行信號(hào)的采集和處理，用DS1302進(jìn)行時(shí)鐘顯示。最后使得AT89C51控制的液晶顯示器顯示經(jīng)處理后的電壓信號(hào)。2.2 單元模塊設(shè)計(jì)溫度采集測(cè)量電路由于熱電阻隨溫度變化產(chǎn)生的一

21、個(gè)電阻信號(hào)，當(dāng)溫度升高時(shí)電阻值增大。因此必須將熱電阻接成單臂直流電橋，將其阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓變化信號(hào)。本系統(tǒng)采用三線制熱電阻測(cè)量方式，即將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端, 其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測(cè)量誤差。因采集到的電壓值太小, 容易受到干擾，不易測(cè)量, 必須對(duì)測(cè)量信號(hào)增加放大環(huán)節(jié), 而采集的數(shù)據(jù)對(duì)單片機(jī)的通信也需要隔離。其電路圖如下所示。圖2.1時(shí)鐘電路由DS1302芯片為主要構(gòu)成，DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送

22、多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和RAM數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)星期和年，一個(gè)月小于31天時(shí)可自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá)2.55.5V。采用雙電源供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式。如圖2.2。圖2.2液晶顯示器本電路采用160128A圖形點(diǎn)陣液晶顯示器,它主要由行驅(qū)動(dòng)器/列驅(qū)動(dòng)器及格160×128全點(diǎn)陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示，也可以顯示10×8個(gè)(16×16點(diǎn)陣)漢字。圖2.3為液晶顯示器。圖2.3 液晶顯示器主控電路溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)的主控電路采用高性能、功能強(qiáng)大的AT89C51。AT89C51與MCS51指令集完全兼容，機(jī)器周期由

23、標(biāo)準(zhǔn)的12個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘降為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，處理能力大大提高，峰值速度可達(dá)25MI/S。如下圖2.4。圖2.4 主控電路圖3 軟件電路設(shè)計(jì)3.1 溫度顯示模塊顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。程序流程圖，見圖3.1。溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器N十位數(shù)0？ YYN百位數(shù)0？ Y十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示結(jié)束圖3.1 溫度顯示子程序3.2 讀出溫度子程序讀出溫度子程的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)。在讀出時(shí)須進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不能進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。讀溫度子程序主要注意控制器讀數(shù)的時(shí)間間隔，根據(jù)DS18B20的讀時(shí)序可以得知，

24、首先應(yīng)發(fā)出DS18B20復(fù)位命令，接著發(fā)出跳過ROM命令，然后時(shí)取溫度命令，讀取溫度之后，利用CRC校驗(yàn)，若是九字節(jié)完成了而且CRC校驗(yàn)正確，將溫度移入溫度暫存器。若是九字節(jié)沒有完成則繼續(xù)讀取溫度進(jìn)行CRC校驗(yàn)。若是CRC校驗(yàn)不正確則結(jié)束此子程序。讀出溫度子程序流程圖如圖3.2所示。發(fā)DS18B20復(fù)位命令Y發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗(yàn)9字節(jié)完？結(jié)束CRC校驗(yàn)正移入溫度暫存器NYN圖3.2 讀溫度子程序4仿真與原理分析4.1 Proteus軟件簡介Protues軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真

25、功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列

26、處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯。（1）實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。（2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型：ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片。 （3）提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能

27、，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2、MPLAB等軟件。 （4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能強(qiáng)大。4.2 Proteus仿真測(cè)試通過Proteus仿真軟件設(shè)計(jì)硬件連接，再倒入所編程序倒入到仿真單片機(jī)中經(jīng)行Proteus仿真，在仿真過程中通過改變P3.4引腳所連接的脈沖信號(hào)發(fā)生器改變輸入單片機(jī)的脈沖信號(hào)，通過改變索輸入的頻率信號(hào)通過單片機(jī)的檢測(cè)和測(cè)試，將信號(hào)輸入到LED數(shù)碼管中，并且顯示出相應(yīng)的檢測(cè)到的頻率，這就是Proteus仿真的過程。通過仿真不但可以驗(yàn)證結(jié)果的正確性，而且操作簡單易懂明了簡潔。為做實(shí)物奠定純理論的基礎(chǔ)。4