基于AT89S51的温度测量系统的设计论文.doc

基于at89s51的温度测量系统的设计一、设计题目：基于at89s51的温度测量系统的设计二、元件及器材：单片机at89c51、温度传感器ds18b20、显示译码器74ls47、晶振11.0592mhz、max232cpe、3位led七段显示器ln5361bs三、系统设计过程：1、电路功能：本单片机开发电路系统可实现温度测量的显示及与pc机的串行通信。2、电路原理图：3、电路分析：电路中采用的温度传感器ds18b20是美国dalls公司生产的单总线数字温度传感器，可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。从ds18b20读出或写入的信息仅需要一根口线（单总线接口），读写及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。gnd：地；vcc：电源电压dq：数据输入/输出脚（单线接口，可作寄生供电）ds18b20123gnddqvccds18b20的外引脚图如下：在电路中ds18b20的vcc接+5v电源，给温度传感器提供电源；数据输入/输出脚dq与单片机at89c51的p2.0相连，实现将所测的温度读入cpu，经系统处理后转化为ascii码通过p0.0p0.3传送给led显示电路显示。温度读入程序如下：dswd：clr ealcall rstsnrjnb f0，kend；如果没有应答，返回主程序mov r0，#0cchlcall send_byte；跳过rom匹配mov r0，#44h；发出温度转换命令lcall send_bytesetb eamov p1，#00001111bmov 48h，#1；延时75ms以上准备读ss2：mov 49h，#255ss1：mov 4ah，#255ss0：djnz 4ah，ss0djnz 49h，ss1djnz 48h，ss2mov p1，#11111100bclr ealcall rstsnrjnb f0，kendmov r0，#0cch；跳过rom匹配lcall send_bytemov r0，#0beh ；发出读温度命令lcall send_bytelcall read_bytemov wdlsb，alcall read_bytemov wdmsb，alcall trans12kend：setb earetsend_byte： mov a，r0；发送一个字节程序 mov r5，#8sen3：clr c rrc a jc sen1 lcall write_0 sjmp sen2sen1：acall write_1sen2：djnz r5，sen3；循环8次，写一个字节 retread_byte：mov r5,#8；读一个字节程序read1： lcall read rrc a djnz r5，read1；循环8次，读一个字节 mov r0，a ret ；复位程序，如果复位置位f0,没有就复位f0rstsnr：setb dat nop nop clr datmov r6，#250；主机发复位脉冲持续2*300=600sdjnz r6，$mov r6，#50djnz r6，$setb dat；主机释放总线，口线改为输入mov r6，#15djnz r6，$lcall chck；调用应答检查程序mov r6，#60djnz r6，$retchck：mov c，datjc rst0setb f0；检测到信号，置位f0sjmp chck0rst0：clr f0；未准备好f0复位chck0：ret write_0： clr dat；写0djnz r6，$setb datretwrite_1：clr dat；写1nopnop nop nop nop setb dat djnz r6，$ ret ；读一位数据程序read：setb dat ；先复位至少1us产生读起始信号 nop nop clr dat nop nopsetb dat ；置位dat准备接收数据nopnopnopnopnopnopnopmov c，datmov r6，#23djnz r6，$ret温度转换程序（只取整数）30h=lsb，31h=msb；trans12：mov a，30h；将读出的温度低字节送入累加器a anl a，#0f0h；将低四位清0，保留高四位 mov 3ah，a mov a，31h；将读出的温度高字节送入累加器a anl a，#0fh；将高四位清0，保留低四位 swap a mov b,#10 div ab mov 43h,b div ab mov 42h，b mov 41h，a orl a，#30h；将bcd码转换为ascii码 mov 50h，a mov a，42h orl a，#30h mov a，43h orl a，#30h mov 52h，a mov 53h，#20h acall send2pc ret温度的数码显示：系统处理所得的ascii码经p0.0p0.3送入74ls47译码锁存，单片机每隔10ms（定时/计数器0利用方式1）采用中断的形式循环扫描，利用p0.4p0.6依次点亮3个led数码管，将译码器锁存数据显示。具体程序如下：org 0040htmr0：mov p0，40h ； 最高一位值送p0 orl p0，# 01000000b； 点亮最高一位led数码管 acall timsmov p0，41h orl p0，#00100000b；点亮次高一位led数码管 acall tims orl p0，#00010000b；点亮最低一位led数码管 acall tims mov th0，#low(65535-10000) ；定时器10ms定时 mov tl0，#high(65535-10000) retitims：mov r5，#00h；延时子程序tt： mov r6，#9djnz r6，$djnz r5，tt ret与pc机的串行通信利用p3.0、p3.1的第二功能rxd、txd实现。4、程序设计：dat bit p2.0 ;数据通信口wdlsb data 30h ;读出的温度低字节wdmsb data 31h ;读出的温度高字节;*org 0000hljmp mainorg 000bhsjmp tmr0 ;定时显示;*;定时显示子程序，采用循环扫描方式;显示缓冲区40h47h;串口发送缓冲 5052h,ascii格式org 0040htmr0:mov p0,40h ; 最后一位值送p0orl p0,#10000000b; 点亮最后一位call t1msmov p0,41horl p0,#01000000bcall t1msorl p0,#00100000bcall t1msmov p0,43horl p0,#00010000bmov th0,#low(65535-10000) ;定时器10ms中断mov tl0,#high(65535-10000)retit1ms: mov r5,#00h ;延时子程序tt: mov r6,#9djnz r6,$djnz r5,ttret;*;主程序:main: mov sp,#60hmov p2,#0ffhmov r2,#8mov r0,#40h ;over: mov r0,#00h; 清显示缓冲inc r0djnz r2,overmov tmod,#21h;t0=16b counter,t1=8b autoloadmov th1,#0fdh;串口波特率960011.0592mmov tl1,#0fdhmov scon,#50h;串口方式1: 8,n,1mov pcon,#00hmov th0,#low(65535-10000)mov tl0,#high(65535-10000)setb tr1setb tr0loop: lcall dswd ;调用读出ds18b20温度程序sjmp loop ; 读出ds18b20温度程序dswd:clr ealcall rstsnrjnb f0,kend ;如果没有应答，返回主程序mov r0,#0cchlcall send_byte ;跳过rom匹配mov r0,#44h ;发出温度转换命令lcall send_bytesetb eamov p1,#00001111bmov 48h,#1 ;延时75ms以上准备读ss2: mov 49h,#255ss1: mov 4ah,#255ss0: djnz 4ah,ss0djnz 49h,ss1djnz 48h,ss2mov p1,#11111100bjnb f0,kendmov r0,#0cch ;跳过rom匹配lcall send_bytemov r0,#0beh ;发出读温度命令lcall send_bytelcall read_bytemov wdlsb,alcall read_bytemov wdmsb,alcall trans12kend: setb earet;* ;温度转换程序（只取整数） ,30h=lsb,31h=msb;trans12:mov a,30h;hex to bcd convertanl a,#0f0hmov 3ah,amov a,31hanl a,#0fhorl a,3ahswap amov b,#10div abmov 43h,b div abmov 42h,bmov 41h,aorl a,#30h;bcd to ascii convertmov 50h,aorl a,#30hmov 51h,amov a,43horl a,#30hmov 52h,amov 53h,#20hacall send2pcret;*;发送给pcsend2pc:mov r1,#50hmov r2,#04hsndpc:mov sbuf,r1inc r1swt:jbc ti,chksjmp swtchk:djnz r2,sndpcret;*send_byte: ;发送一个字节程序mov a,r0mov r5,#8sen3: clr crrc ajc sen1lcall write_0sjmp sen2sen1: lcall write_1sen2: djnz r5,sen3 ; 循环8次，写一个字节retread_byte: ;读一个字节程序mov r5,#8read1: lcall readrrc adjnz r5,read1 ; 循环8次，读一个字节ret;复位程序，如果复位置位f0,没有就复位f0rstsnr: setb datnopnopclr datmov r6,#250 ;主机发复位脉冲持续3s200=600sdjnz r6,$mov r6,#50djnz r6,$setb dat ;主机释放总线，口线改为输入mov r6,#15djnz r6,$call chck ;调用应答检查程序mov r6,#60djnz r6,$setb datretchck: mov c,datjc rst0setb f0 ;检测到信号，置位f0sjmp chck0rst0: clr f0 ;未准备好f0复位chck0: retwrite_0: ;写0mov r6,#30djnz r6,$setb datretwrite_1: ;写1clr dat nopnopnopnopnopsetb datmov r6,#30djnz r6,$ret;读一位数据程序read: setb dat ;先复位至少1us产生读起始信号nopnopclr datnopnopsetb dat ;置位dat准备接收数据nopnopnopnopnopnopnopmov c,datmov r6,#23djnz r6,$retend;*