89C51单片机课程设计

1、摘要摘 要： 随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。本文通过采用蜂鸣器作为电声元件的温度报警器的设计，阐明了该装置进行设计与制作的 具体过程及方法。这种温度报警器结构简单，可操作性强，应用广泛。工作时，温度测量范围为 5 38o C。当前环境温度若超过设定的高温临界温度，由单片机发出报警信号，从而防止带来的不 必要的损失。造成高温火灾有：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温或火灾；静电产生高温或或 火灾；雷电等强电侵入导致高温或火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致 设备老化，空调发生故障，而不能降温；因此机房内所属的电子产品

2、发热快，在短时间内机房温度 升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。关键词：STC89C51单片机，数字控制，温度计，DS18B20目录3 错误! 未定义书签。 错误! 未定义书签。 错误! 未定义书签。556677888摘要 .错误! 未定义书签1 设计要求与方案论证 . 3设计要求 3基本方案 3单片机芯片的选择 . 3温度传感器设计 . 2 主要元件介绍 . STC89C51 介绍STC89C51引脚介绍单片机最小系统： . DS18B20传感器介绍DS18B20引脚介绍DS18B20的内部结构 数码管介绍 数码管概述 . 3 软件部分 . 程序

3、流程图 . 程序. 结论. 15参考文献 . 16附录 原理图 . 171 设计要求与方案论证设计要求基本范围0C -99 C ;数码管直读显示；扩展功能：可以任意设定温度的上下限报警功能。基本方案1.2.1 单片机芯片的选择由于单片机具有以下的很多优点，被我们选定为制作该作品的首选芯片 单片机特点：（1）高集成度，体积小，高可靠性（2）控制功能强（3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品（4）易扩展（5）优异的性能价格比本设计采用STC89C5芯片作为硬件核心。STC89C5内部具有8KBR0M存储空间,512 字节数据存储空间，带有2K字节的EEPRO存储空间，可以通过串口下载数据。1.2.

4、2温度传感器设计 温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非 接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段； （1） 传统的分立式温度传感器 （含敏感 元件）； （2） 模拟集成温度传感器 /控制器； （3） 智能温度传感器。国际上新型温度传感器 正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被 测温度变化的电压或电流采集过来，进行 A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处 理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设

5、计需要用到 A/D 转换电路， 感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传 感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。2 主要元件介绍STC89C51 介绍2.1.1 STC89C51 引脚介绍 主电源引脚（ 2 根）VCC（P in 40）:电源输入，接+ 5V电源GND（Pin20）:接地线 外接晶振引脚（2根）XTAL1（Pin19）:片内振荡电路的输入端XTAL2（Pin20）:片内振荡电路的输出端 控制引脚（4根）RST/VPP（Pin9）:复位引脚，引

6、脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG（Pin30）地址锁存允许信号PSEN（Pi n29）:外部存储器读选通信号EA/VPP（Pin31）:程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令， 如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 可编程输入 /输出引脚（ 32根）STC89C5单片机有4组8位的可编程I/O 口，分别位P0 P1、P2、P3 口，每个口 有 8 位（8根引脚），共 32根。P0 口（ Pin39Pin32）: 8位双向I/O 口线，名称为P1 口（Pin1Pin8）: 8位准双向I/O 口线，名称为P2 口（ Pin21Pin28）: 8位准双向

7、I/O 口线，名称为P3 口（Pin10Pin17）: 8位准双向I/O 口线，名称为图1: STC89C5封装图2.1.2 单片机最小系统当在STC89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作，按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过 RST端经过电阻与电源VCC接通而实现的。最小系统如图 2所示。图2 单片机最小系统电路电路以STC89C5单片机最小系统为控制核心，测温电路由DS18B20提供，输入部分采用三个独立式按键S1、S2、S4数码管显示部分。具体电路连接，见附录 1。DS18B20传感器介绍2.2.1 DS18B20 引脚介

8、绍图3： DS18B20引脚各引脚功能为： I/O 为数据输入/输出端（即单线总线），它属于漏极开路输出，外 接上拉电阻后，常态下呈高电平。UDD是可供选用的外部电源端，不用时接地，GND为地，NC空脚。2.2.2 DS18B20 的内部结构DS18B20勺内部结构主要包括7部分：寄生电源、温度传感器、64位激光（loser） ROM与单线接口、高速暂存器（即便筏式 RAM用于存放中间数据）、TH触发寄存器和TL触发寄存器，分别用来存储用户设定的温度上下限值、 存储和控制逻辑、位循环冗余 校验码（CRC发生器。图4： DS18B2C内部结构数码管介绍数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光

9、二极管。数码管按段数分为七段 数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点 显示）；按能显示多少个“ 8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 （COM的数码管，共阳数码管在应用 时应将公共极COMS到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点 亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极 管的阴极接到一起形成公共阴极（CO M的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GNDh，当某一字段发光二极

10、管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一 字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。2.3.1数码管概述图5:数码管数码显示器是一种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件，它使用了 8个Led 发光二极管，其中七个用于显示字符，一个显示小数点，所以通称为七段发光二极管数 码显示器。4位一体数码管，其内部段已连接好，引脚如图所示（数码管的正面朝自己， 小数点在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dp为段引脚，S1、S2、S3、S4分别表示四个 数码管的位。3软件设计程序流程图图6:程序流程图程序#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char5F3c12M7F7F7F1A3c片机原理及应用M.广州：华南理工大学出版社 ,1022 李庆亮.C语言程序设计实用教程M.北京：机械工业出版社,583 杨志忠 . 数字电子技术 M. 北京： 高等教育出版社 ,1324 及力Protel 99 SE原理图与PCB设计教程M.北京：电子工业出版社，1505 徐江海 . 单片机