基于AT89C51单片机电子体温计设计

1.1系统设计的目的意义1.1目的，核心，结合温度传感器，LED模块等外部设备，在软件的控制下，实现智能化的体温测量，不但能够准确测温，而且能够对温度进展逻辑判断，并且通过LED显示器将测中国电子体温计行业最早起源于1998年，以每年高于30%的速度开展至今经历1.业1.3设计思路本系统可以使用ISIS画出原理图，翻开ISIS软件，单击命令窗口file——newdesign，创立一个default模板，保存名称为“基于AT89C51单片机电子体温计设计.DSN〞。执行菜单命令library——pickdevice/symbol，添加所需元件。本程序取74LS137，74LS373。在原理图编辑窗口中放置元件，再单击工具箱中的“原件终端〞图标，在对象选择中单击POWER和GROUND放置电源和地。放置好元件后，设计的软件局部在Keil中完成，具体操作步骤在后面仿真步骤中有详细介绍，在2系统分析2.1系统总体设计本系统采用AT89C51单片机、DS18B20温度采集模块和LED显示器共同实现。P1.0和DS18B20进展单总线通信，启动DS18B20温度采集功能并取出转化后的体2.1所示。.1LEDLED显示器蜂鸣器单片机2.2DS18B20根底知识DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，DS18B20的封装形式及引脚功能DS18B20有三种封装形式： (1)采用3引脚TO-92的封装形式。 (2)采用6引脚TSOC封装形式。 (3)采用8引脚SOIC封装形式。DS18B20芯片的引脚功能如下： (2)DQ：数字信号输入/输出端。 VDD接地。1.DS18B20的部构造温度传感器DS18B20的部构造如下列图，主要由64位ROM、温度传感器及高组成，如图2.2所示。存存储与控制逻辑温度传感器和缓存器配置存放器C检测VDD单线接口下面对DS18B20的相关局部进展简单的描述。如图2.3所示。MSBLSBMSBLSBMSBLSBM此在单总线上能够并挂多个DS18B20进展多点温度实时检测。〔2〕温度传感器。温度传感器是DS18B20的核心局部，该功能部件可完成对温1.别为0.5、0.25、0.125、0.0625摄氏度，即最高转换精度为0.0625摄氏度。芯片出厂时默认为12位的转换精度。当接收到温度转换指令〔44H〕后，开场转换，转换完成后的温度以16位带符号扩展的二进制补码形式表示，存储在高速缓存器RAM的值乘上0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测1再乘上0.0625即可得到实际温度。〔3〕高速缓存器。高速缓存器包括一个高速暂存器RAM和一个非易失性可电擦除E2PROM。非易失性可电擦除E2PROM用于存放高温触发器TH、低温触发器TL温度的低8位，第2个字节是温度的高8位。第3个和第4个字节是高温触发器TH、低温触发器TL的易失性复制，第5个字节是配置存放器的易失性复TMR0R111111.DSB置如表2.1所示。R0010193.75187.5375750R10011DS18B20的测温原理DS18B20主要由斜率累加器、温度系数振荡器、减法计数器、温度存放器等局部数值。1.交换则是分时完成的，均有严格的读/写时序要求。系统对DS18B20的操作协议为：DS18B20的ROM命令〔1〕ReadROM命令代码33H,允许主设备读出DS18B20的64位二进制ROM〔2〕MatchROM命令代码55H，假设主线上有多个从设备，使用该命令可以选中*一制定的DS18B20，即可与64位二进制ROM代码完全匹配的DS18B20才能响〔3〕SkipROM命令代码CCH，在启动所有DS18B20转换之前或系统只有一个M〔5〕AlarmROM命令代码ECH，该命令用于鉴别和定位系统中超出程序设定的1.〔6〕WriteScratchpad命令代码4EH，允许主设备向DS18B20的存放器写入两个字节的数据，其中第一个字节写入TH中，第二个字节写入TL中。可以在任何时CRC完第九个字节。也可以在任何时刻发出复位命令中止数据的读〔8〕CopyScratchpad命令代码48H，将高温触发器TH和低温触发器TL中的字节复制到非易失性E2PROM。假设主机在该命令之后又发出读操作，而DS18B20毕，则DS18B20输出一个“1〞。如果使用寄生电源，则主设备发出该命令后，立即〔9〕ConvertT命令代码44H，启动一次温度转换。假设主机在该命令之后又发〔10〕RecallE2命令代码B8H，将高温触发器TH和低温触发器TL中的字节从E2ROM中复制回到暂存器中。该操作是在DS18B20上电时自动执行，假设执行该命〔11〕ReadPowerSupply命令代码B4H，主设备将该命令发给DS18B20后发1.2.374LS137根底知识当锁存使能输入是低电平时，电路就具有译码器/解调器的功能。当锁存使能输入从低2.474LS373根底知识〔3〕LE：锁存允许端74LS373的输出端D0~D7可直接与总线相连。当三态允许控制端/OE为低电平的数据电平。LE端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400mv。1.2.5原理图设计到芯片上，在LED显示屏上显示温度传感器上的温度。当温度高于38摄氏度时，在警报声。所需原件如表5.1所示。表2.2电子体温计所用的元件单单片机AT89C51瓷片电容CAP麦克风晶振CRYSTAL30PFSOUNDERCAP-ELEC三极管2N2905电阻RES滑动变阻器POT-LIN温度传感器DS18B20芯片74LS373芯片74LS137显示屏7SEG-MP*4-CC原理图如图2.5所示图2.5原理图示意图3软件设计3.1流程图设计ms话那就返1.38摄氏度，则蜂鸣器报警；如果低于这个温度程序则不报警，等待下次测量或画出流程图如图6.1所示。开始初始化开中断NY显示温度值Y是否第一次采集N显示上次所采集的温度NY蜂鸣器报警结束1.3.2源程序设计/*显示容：利用18B20单线温度检测的应用程序/****************************************************************/*include<reg51.h>*include<math.h>*include<intrins.h>*defineucharunsignedchar*defineuintunsignedint/****************************************************************//*定义端口/****************************************************************/sbitseg1=P0^0;sbitseg2=P0^1;sbitseg3=P0^2;sbitDQ=P3^6;//DS18B20端口sbitbeep=P2^0;//警报sfrdataled=0*90;//显示数据端口P1/****************************************************************//*/1./*全局变量*/uinttemp;ucharflag_get,count,num,minute,second;ucharcodetab[]={0*3f,0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f};//七段数码管共阴ucharstr[6];/*函数声明*/voiddelay1(ucharMS);unsignedintReadTemperature(void);voidInit_DS18B20(void);unsignedcharReadOneChar(void);voidWriteOneChar(unsignedchardat);voiddelay(unsignedinti);/*主函数*/voidmain(){1.unsignedcharTempH,TempL;TMOD|=0*01;//定时器设置HefTL0=0*f0;IE=0*82;TR0=1;P0=0*00;untwhile(1){str[5]=0*39;//显示C符号str[1]=tab[TempH/100];//百位温度str[2]=tab[(TempH%100)/10];//十位温度str[3]=tab[(TempH%100)%10]|0*80;//个位温度，带小数点str]=tab[TempL];if((TempH%100)/10==3&&(TempH%100)%10>=5&&TempL>0||(TempH%100elsebeep=0;//温度高于38摄氏度就报警1.{{str[0]=0*40;//符号标志temp=~temp;//取反加1}str[0]=0;TempL=TempL*6/10;//小数近似处理}}}/*定时器中断*/voidtim(void)interrupt1using1//中断，用于数码管扫描和温度检测间隔1.{TH0=0*ef;//定时器重装值TL0=0*f0;{num=0;flag_get=1;//标志位有效}}dataled=str[0];}//数码管扫描1.dataledstr5];/*延时函数*/voiddelay(unsignedinti)//延时函数{while(i--);}./*初始化*/voidInit_DS18B20(void){unsignedchar*=0;DQ=1;//DQ复位delay(8);//稍作延时DQ=0;//单片机将DQ拉低delay(80);//大于480usDQ=1;//拉高总线delay(10);DQ作延时后，如果*=0，则初始化成功；如果*=1，则初始化失败delay(5);/*读一个字节*/unsignedcharReadOneChar(void){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;.{DQ=0;//给脉冲信号DQ=1;//给脉冲信号dat|=0*80;delay(5);}return(dat);/*写一个字节*/voidWriteOneChar(unsignedchardat){unsignedchari=0;{1.delay(5);}delay(5);}/*读取温度*/unsignedintReadTemperature(void){unsignedchara=0;unsignedintb=0;unsignedintt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0*cc);//跳过读序号列号的操作W