基于单片机数字温度计的设计毕业设计

1、江海职业技术学院 毕 业 设 计毕业设计题目： 基于单片机数字温度计的设计 学 生 学 号： 107010232 学 生 姓 名： 所在系 （部）： 机电工程系 专 业 及班级： 机电1002 指 导 教 师： 完 成 日 期： 基于单片机数字温度计的设计摘要：本文综述了数字温度计的设计与制作过程，介绍了设计制作一个完整的数字温度计需要做的准备与制作过程，通过一段时间的努力制作，从刚开始透彻理解题目要求及所要设计的产品的各项性能功能，然后觉得利用单片机作为控制内核，其次主要的就是温度传感器ds18b20，及其他重要部分电路的配合下设计出一套完整的硬件系统，及它的灵魂软件系统。得到了一种基于单片

2、机控制的数字温度计。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，该设计控制器使用单片机at89s51，测温传感器使用ds18b20，用4位共阳极led数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。 关键词：单片机，数字控制，温度计， ds18b20，at89s51目录前言4第一章 系统方案设计51.1温度测量系统功能描述51.2系统设计性能指标51.3 ds18b20工作原理61.3.1性能特点61.3.2 外部结构61.3.3 内部结构71.3.4 ds18b20测温原理91.4 at89c51简介101.5 显示部分11

3、第二章 系统硬件电路设计152.1 ds18b20温度传感器的连接152.2 单片机端口连接15第三章 系统软件设计173.1 主程序173.2 读出温度子程序183.3 温度转换命令子程序193.4 计算温度子程序203.5 显示数据刷新子程序20第四章 系统调试及仿真354.1 系统程序调试354.2 系统软硬件仿真35第五章 总 结39参考文献40 前言在一些温度测量系统电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或pn结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成ad转换器能接收的模拟量，再经过采样保持电路进行ad转换，最终送入单片机及其相应的外围电路，完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂

4、、易受干扰、不易控制且精度不高。本温度测量仪采用单片机结合ds18b20智能温度传感器控制系统设计，因此，本系统用一种新型的可编程温度传感器（ds18b20），不需复杂的信号调理电路和ad转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，可根据不同需要用于各种场合。第一章 系统方案设计1.1温度测量系统功能描述采用8051单片机和温度传感器ds18b20设计一种数字温度计，测温范围为-55到128，由按键设定温度报警上下限值th和tl，采用点陈字符液晶模块作为数字温度计的显示部分，分两行显示，第一行显示工作状态，正常时显示“ds18b20 ok”，不正常时显示“ds18b20 err

5、or”；第二行显示实测温度值和状态符号，“h”表示实测温度值大于温度报警值th，“被减数，则 jc chuli1 ;借位标志位c=1，转 mova,tempfc cjnea,#0bh,comp sjmpchuli2comp: mov a,temp_zh subb a,temp_tl ;减数被减数，则 jc chuli2 ;借位标志位c=1，转 mov dptr,#bj5 lcall temp_bj3 clr relay ;点亮指示灯 ret chuli1: mov dptr,#bj3 lcall temp_bj3 setb relay ;熄灭指示灯 lcall beep_bl;蜂鸣器响 ret

6、 chuli2: mov dptr,#bj4 lcall temp_bj3 setb relay ;熄灭指示灯 lcall beep_bl;蜂鸣器响 ret;-temp_bj3: mov a,#0ceh lcall wcom mov r1,#0 mov r0,#2bbjj3: mov a,r1 movc a,a+dptr lcall wdata inc r1 djnz r0,bbjj3 retbj3: db hbj4: db lbj5: db !; ;* 显示温度标记子程序 *temp_bj: mov a,#0cbh lcall wcom mov dptr,#bj1 ;指针指到显示消息 mov

7、 r1,#0 mov r0,#2bbjj1: mov a,r1 movc a,a+dptr lcall wdata inc r1 djnz r0,bbjj1 retbj1: db 00h,c;* 显示正确信息子程序 *menu_ok: mov dptr,#m_ok1 ;指针指到显示消息 mov a,#1 ;显示在第一行 lcall lcd_print mov dptr,#m_ok2 ;指针指到显示消息 mov a,#2 ;显示在第一行 lcall lcd_print retm_ok1: db ds18b20 ok ,0m_ok2: db temp: ,0;* 显示出错信息子程序 *menu_e

8、rror:mov dptr,#m_error1 ;指针指到显示消息 mov a,#1 ;显示在第一行 lcall lcd_print mov dptr,#m_error2 ;指针指到显示消息1 mov a,#2 ;显示在第一行 lcall lcd_print retm_error1: db ds18b20 error ,0m_error2: db temp: - ,0;*ds18b20复位子程序 *rst: setb dq nop clr dq mov r0,#6bh ;主机发出延时复位低脉冲 mov r1,#04htsr1: djnz r0,$ mov r0,#6bh djnz r1,tsr

9、1 setb dq ;拉高数据线 nop nop nop mov r0,#32htsr2: jnb dq,tsr3 ;等待ds18b20回应 djnz r0,tsr2 jmp tsr4 ; 延时tsr3: setb flag1 ; 置1标志位,表示ds1820存在 jmp tsr5tsr4: clr flag1 ; 清0标志位,表示ds1820不存在 jmp tsr7tsr5: mov r0,#06bhtsr6: djnz r0,$ ; 时序要求延时一段时间tsr7: setb dq ret;* ds18b20暂存器操作子程序 *re_18b20:jb flag1,re_18b20a retr

10、e_18b20a:lcall rst mov a,#0cch ;跳过rom匹配 lcall writewr_scrapd: mov a,#4eh ;写暂器 lcall write mov a,temp_th ;th(报警上限） lcall write mov a,temp_tl ;tl(报警下限） lcall write mov a,#7fh ;12位精度 lcall write ret;* 复制暂存器子程序 *write_e2:lcall rst mov a,#0cch ;跳过rom匹配 lcall write mov a,#48h ;把暂存器里的温度报警值拷贝到eerom lcall wr

11、ite ret;* 重读eerom子程序 *read_e2:lcall rst mov a,#0cch ;跳过rom匹配 lcall write mov a,#0b8h ;把eerom里的温度报警值拷贝回暂存器 lcall write ret;* 将自定义字符写入lcd的cgram中 *store_data: mov a,#40h lcall wcom mov r2,#08h mov dptr,#d_data mov r3,#00hs_data: mov a,r3 movc a,a+dptr lcall wdata ;写入数据 inc r3 djnz r2,s_data retd_data:

12、db 0ch,12h,12h,0ch,00h,00h,00h,00h;* ds18b20数据写入操作子程序 *write: mov r2,#8 ;一共8位数据 clr cwr1: clr dq ;开始写入ds18b20总线要处于复位（低）状态 mov r3,#07 djnz r3,$ ;总线复位保持16微妙以上 rrc a ;把一个字节data 分成8个bit环移给c mov dq,c ;写入一位 mov r3,#3ch djnz r3,$ ;等待100微妙 setb dq ;重新释放总线 nop djnz r2,wr1 ;写入下一位 setb dq ret;* ds18b20数据读取操作子程

13、序 *read: mov r4,#4 ;将温度低位、高位、th、tl从ds18b20中读出 mov r1,#templ ;存入25h、26h、27h、28h单元re00: mov r2,#8re01: clr cy setb dq nop nop clr dq ;读前总线保持为低 nop nop nop setb dq ;开始读总线释放 mov r3,#09 ;延时18微妙 djnz r3,$ mov c,dq ;从ds18b20总线读得一位 mov r3,#3ch djnz r3,$ ;等待100微妙 rrc a ;把读得的位值环移给a djnz r2,re01 ;读下一位 mov r1,a

14、 inc r1 djnz r4,re00 ret;* 温度值 bcd 码处理子程序 *convtemp: mov a,temph ;判温度是否零下 anl a,#08h jz tempc1 ;温度零上转 clr c mov a,templ ;二进制数求补（双字节） cpl a ;取反加1 add a,#01h mov templ,a mov a,temph cpl a addc a,#00h mov temph,a mov temphc,#0bh;负温度标志 mov tempfc,#0bh sjmp tempc11tempc1: mov temphc,#0ah ;正温度标志 mov tempfc,#0ahtempc11: mov a,temphc swap a mov temphc,a mov a,templ anl a,#0fh ;乘0.0625 mov dptr,#tempdottab movc a,a+dptr mov templc,a ;templc low=小数部分 bcd mov a,templ ;整数部分 anl a,#0f0h ;取出高四位 swap a mov templ,a mov a,temph ;取出低四位 anl a,#0fh swap a orl a,templ ;重新组合 mov temp_zh,a lcall hex2bcd1 mov