基于单片机的温度电压监控及LCD显示

1、目 录一、设计思路1二、硬件设计1 1、硬件设计框图1 2、DS18B20模块2 3、LCD模块4三、软件设计5 1、程序流程总图5四、元器件清单7五、总原理图与仿真7六、学习心得与总结9七、参考文献10八、程序10 一、设计思路本实验采用AT89C51单片机做为核心控制器，通过DS18B20采集并转换温度数据，同时也将外部电压值通过A/D转换得到数据，并将两数据传送给单片机，单片机再根据开关S1与S2的状态，通过软件编程来确定LCD是否显示温度、电压还是温度电压一起显示。同时单片机也根据开关S1与S2的状态以及所接受到得外部电压与温度的数据来确定是否应该报警。二、硬件设计控制信号收集电压数据

2、，AD转换单片机LCD显示控制信号转换的信号通过DS18B20测取外部温度数据温度与电压超界报警转换的信号1、DS18B201）、DS18B20的主要特性1.1、适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电1.2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯1.3、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温1.4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内1.5、温范围55125，在-10+85时精度

3、为±0.51.6、可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温1.7、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快1.8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力1.9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 2、DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH

4、和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管脚排列如下图1:      DS18B20引脚定义：      (1)DQ为数字信号输入/输出端；     (2)GND为电源地；     (3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。图2： DS18B20内部结构图图3： DS18B20测温原理框图2）Ds18b20时序图 初始化过程读/写时序图2、LCD 读写操作时序如图所示 1602液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都

5、是通过指令编程来实现的。（说明1为高电平，0为低电平）指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置指令2：光标复位，光标返回到地址00H指令3：光标和显示位置设置I/D，光标移动方向，高电平右移，低电平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平表示无效。指令4：显示开关控制。D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示。C:控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时移动光标指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电

6、平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示5X7的点阵字符，高电平时显示5X10的显示字符。指令7：字符发生器RAM地址设置。指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙。三、软件设计1、流程图 开 始调用初始化子程序调用报警与显示子程序开 始开LCD，并设置其工作方式，开AD让LCD显示初始化字符串结 束初始化子程序流程图主程序流程图 报警与显示子程序流程图开 始开关S3=0显示 温度使LCD显示温度区域不显示任何内容开关S4=0显示 电压使LCD显示电压区域不显示任何

7、内容YESNONOYES调用报警子程序结 束显示电压子程序流程图与显示温度子程序流程图开 始结 束分离出千百十个位处理数据显示NO开 始数据是否为零显示0.0YES结 束分离出千百十个位数据是否为负数处理数据显示负数YESNO处理数据显示正数报警子程序流程图NO开 始开关S3=0启动鸣铃YES结 束开关S4=0数YESNO电压是否超界温度是否超界启动灯闪NOYESNOYES四、元器件清单元件名称型号主要参数数量备注LCD1062A1温度感测Ds18b201A/DADC08081单片机AT89C511蜂鸣器SOUNDER1灯LED-RED1 五、总原理图与仿真六、心得体会与总结在这紧张而忙碌的两周里，通过大家一起讨论，研究终于完成了温度、电压显示与报警的设计。虽然中间的过程中出现许多的错误，这都是我们需要改正的地方，也只有通过自己的设计和制做才会发现的问题，但最终还是完成了。开始设计时的效果虽不是最好，但这是我们通过自己的努力得来的，是我们目前的最高水平。有很多小的过程。比如：程序的调试等。对于画图，模拟，每个元件的布局，线的长短都是我们的心血，期间我们改了又改，为了美观，实用，减少图的体积经过多次修改才成