单片机课程方案设计书学生

1、 设计题目：高精度电子温度计 DS18B20和数码块等，设计一个智能温度检测器。设计要求：利用单片机STC12C5608AD、温度传感器元件清单： 元件型号、参数 T0 T0溢出中断，并启动开图中标号 令发跳过ROM命CCH 数量10uF电解电容 C5，C7，CR1 N 到否？1s44H 发启动转换命令3 0.1 uF电容 C6，C8 Y 2 3位单排针座 调整显存CON3 N 1 39 pF 电容（贴片） N CY1，CY2 1采样标志置 转换结束否否？2 发光二级管 采样时间到否？D17 Y 1 3位单排针座（DS18B20） Y JK1 位数，并准备下显示1 DS18B20发复位信号 次

2、显示数的序号1 2位共阴数码块 （禁止中TR0=0LED1, LED2 2 2位单排针座（电源） 断）POWER1 令ROM命发跳过 返回1 8050 NPN三极管 对温度采样Q2，Q3，Q4，Q5 4 BEH 发读温度命令 开始开始 10k/5.1k 电阻（贴片）R17，RST132 1k电阻RS1，RS2，RST2，RST3，RST9，RST106 510 电阻RST1,RST4,RST5,RST6,RST7,RST8,RST11,RST12, R189 拨动开关S11 复位按钮ST11 STC12C5608ADU21 STC12C5608AD插座1个 12MHz 晶振Y11 电源线1根

3、下载器 个1 硬件电路： 程序设计：1、数码块驱动 ? STC12C5410AD单片机上电复位后为准双向口/弱上拉模式，2V以上为高电平，0.8V以下为低电平。每个I/O口驱动能力可达20mA，但整个芯片不得超过55mA(或90mA)。I/O口工作方式设定如下（n=3,2,1,0） P3M07:0 P3M17:0 I/O口模式 0 0 准双向口 0 1 强推挽输出 1 0 仅输入 1 1 开漏 ? P3寄存器可位寻址，P3M1、P3M0不可位寻址。 P2口设定：P2M1，P2M0。P2寄存器可位寻址，P2M1、P2M0不可位寻址。 P1口设定：P1M1，P1M0。P1寄存器可位寻址，P1M1、

4、P1M0不可位寻址。 P0口设定：P0M1，P0M0。P0寄存器可位寻址，P0M1、P0M0不可位寻址。 P2M0=0x00。 /P2口设为推挽模式，提高数码块亮度 P2M1=0xff。 P3M0=0x00。 /P3口设为推挽模式 P3M1=0xff。 访问DS18B20、2 复位信号发DS18B20定T0初始化，实现4ms 时 ) (每个数码块显示时间 开始 中断服务子程序图3 T0（开中TR0=1 接收并保存温度数据 断）, 对采样数据进行处理 返回 采样标志清零 温度采样流程图图2 主程序流程图图1 ? INITIALIZATION TIMING ? READ/WRITE TIME SL

5、OT TIMING DQ0=0，之后延时2us ，之后延时2usDQ0=0发送1位数据，之后延 ，之后延时2usDQ0=1时120us 位数保存接收到的1 据，之后延时120usDQ0=1，之后延时2us N N 位否？发送完8 位否？接收完8Y Y 返回返回 个字节图4读1个字节1图5写 +1=负数原码大小 负数补码取反 TTEMPERATURE REGISTER FORMA(负数补码-1)取反=负数原码大小 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 LS Byte23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 bit15 bit14 bit13

6、 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 MS ByteS S S S S 26 25 24 TEMPERATURE/DATA RELATIONSHIP TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT(Hex)DIGITAL OUTPUT(Binary) +125°C 07D0h0000 0111 1101 0000 C*+85° 0550h0000 0101 0101 0000 C+25.0625° 0191h0000 0001 1001 0001 +10.125°C 00A2h0000 0000 1010 0010 C+0.5&

7、#176; 0008h0000 0000 0000 1000 0°C 0000h0000 0000 0000 0000 -0.5°C FFF8h1111 1111 1111 1000 C-10.125° FF5Eh1111 1111 0101 1110 C-55° FC90h 1111 1100 1001 0000开发工具 Keil开发工具 选择Intel80C51芯片，在源文件中加“#include<STC12C5608AD.H>” STC-ISP-V4.83下载工具 打开程序文件 下载 CP2102下载器驱动软件 程序1.C #inclu

8、de <reg51.h> #define uint unsigned int void delay(uint i)/延时函数 while(i-)。 void main() delay(1000)。 程序1.C的反汇编程序：传统12T的8051模式（1T模式） LJMP STARTUP STARTUP :MOV R0,#0X7F CLR A IDATALOOP:MOV R0,A DJNZ R0, IDATALOOP MOV SP,#0X07 LJMP MAIN MAIN:MOV R7,#0xE8 。 12TOSC（2 TOSC） MOV R6,#0x03 。 12TOSC（2 TOS

9、C） LJMP DELAY 。 24TOSC（4 TOSC） DELAY: MOV A,R7 。 12 TOSC（1 TOSC） DEC R7 。 12 TOSC（3 TOSC） MOV R4,0X06 。 24TOSC（4 TOSC） JNZ D1 。 24 TOSC（3 TOSC） DEC R6 。 12 TOSC（3TOSC） D1: ORL A,R4 。 12 TOSC（2 TOSC） JNZ DELAY 。 24 TOSC（3 TOSC）（若R6,R7都减到0，退出） RET 。 24 TOSC（4 TOSC） R6=y,R7=x时，延迟时间=48+108x+108*256+12*

10、y+12 +24 (TOSC)=84+108*(y*256+x)+12y (TOSC) 8+16x +16*256+3 * y +3+4=15+16*(y*256+x)+3y (TOSC) 或(附录A 电阻电容参数识别 一、电阻 1、电阻的参数标注方法有3种，即数标法、色标法和直标法。 1）数标法。主要用于贴片等小体积电路，如： 472 表示 47×100（即4.7K）； 104则表示100K 2）色环标注法。常用的有四色环电阻 五色环电阻（精密电阻）。色环顺序识别技巧： （1）最常用的表示电阻误差的颜色是：金、银、棕，金环和银环绝少用做电阻色环的第一环，所以电阻上若有金环和银环，则

11、这是最末一环。 ）棕色环是否是误差标志的判别。可以根据色环之2（间的间隔判别：如一个五道色环的电阻，第五环和第四环之间的间隔比第一环和第二环之间的间隔要宽一 些。）利用电阻的生产序列值加以判别。如一个电阻的3（：值为其黄、棕，序是：棕、黑、黑、色环读，属于正常的电阻系列误差为1100×104=1M值，若是反顺序读：棕、黄、黑、黑、棕，其值为。显然后一种排序的电，误差为1140×100=140 阻值在生产系列中没有，故后一种色环顺序不对。 为值，则阻金 红 ”棕四色环电阻：如“ 红5% ±12×102=1.2K，误差为为值则阻 金”， ：电阻如“红 红 黑

12、棕色五环5% ，误差为±220×101=2.2K 二、电容 3种，即数标法、色标法和直标法。1、电容的参数标注方法有10 uF/16V 大容量电容的容量值直接标明，如 小容量电容的容量值用字母表示或数字表示1n=1000PF ，1m=1000 uF，1P2=1.2PF字母表示法： 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。104PF=0.22 uF 表示22×224102表示10×102PF=1000PF，如： 1F=103 mF =106 uF =109 nF =1012 pF）（其中： 、电容容量误差表2 F G

13、J K L M 符号20% 10% ±15% ±2% ±允许误差 ±1% ±5% ± 。±0. 1 uF104J如：一瓷片电容为表示容量为、误差为5% 附录B STC12C5608AD单片机 ? STC12C5608AD：工作电压3.5-5.5V，4KB Flash程序存储器，768Bytes SRAM，8路10位A/D转换电路等。 ? 若用户板使用外部晶振，必须在下载程序时，在“STC-ISP”下载软件界面设置“外部晶体或时钟”。 ? STC12C5608AD是1T的8051单片机，为了兼容传统的8051，定时器0和定时器

14、1在复位后是传统8051的速度，即12分频。 ? STC12C5608AD单片机上电复位后为准双向口/弱上拉模式，2V以上为高电平，0.8V以下为低电平。每个I/O口驱动能力可达20mA，但整个芯片不得超过55mA。I/O口工作方式设定如下（n=3,2,1,0） P3M07:0 P3M17:0 I/O口模式 0 0 准双向口 0 1 强推挽输出 1 0 仅输入 1 1 开漏 举例：MOV P3M0，#10100000B。 MOV P3M1，#11000000B P3.7为开漏，P3.6为强推挽输出，P3.5为高阻输入，/P3.4/ P3.3/ P3.2/ P3.1/ P3.0为准双向口。 ?

15、P3寄存器可位寻址，P3M1、P3M0不可位寻址。 P2口设定：P2M1，P2M0。P2寄存器可位寻址，P2M1、P2M0不可位寻址。 P1口设定：P1M1，P1M0。P1寄存器可位寻址，P1M1、P1M0不可位寻址。 P0口设定：P0M1，P0M0。P0寄存器可位寻址，P0M1、P0M0不可位寻址。 附录C STC12C5410AD单片机 ? STC12C5410AD：工作电压3.5-5.5V，10KB Flash程序存储器，512Bytes SRAM，8路10位A/D转换电路等。 ? STC12C5410AD是1T的8051单片机，为了兼容传统的8051，定时器0和定时器1在复位后是传统8

16、051的速度，即12分频。 ? STC12C5608AD单片机上电复位后为准双向口/弱上拉模式，2V以上为高电平，0.8V以下为低电平。每个I/O口驱动能力可达20mA，但整个芯片不得超过55mA。I/O口工作方式设定如下（n=3,2,1,0） P3M07:0 P3M17:0 I/O口模式 0 0 准双向口 0 1 强推挽输出 1 0 仅输入 1 1 开漏 举例：MOV P3M0，#10100000B。 MOV P3M1，#11000000B P3.7为开漏，P3.6为强推挽输出，P3.5为高阻输入，/P3.4/ P3.3/ P3.2/ P3.1/ P3.0为准双向口。 ? P3寄存器可位寻址

17、，P3M1、P3M0不可位寻址。 P2口设定：P2M1，P2M0。P2寄存器可位寻址，P2M1、P2M0不可位寻址。 P1口设定：P1M1，P1M0。P1寄存器可位寻址，P1M1、P1M0不可位寻址。 不可位寻址。P0M0、P0M1寄存器可位寻址，P0。P0M0，P0M1口设定：P0附录D DS1820 * DQ（引脚2）：数据输入输出引脚，漏极开路。 5k单线总线要求左右的上拉电阻。 * DS1820的两种充电方式：停止，给内部电容充电；L1) DQ充电方式。DQ=H 充电。 5V 电源供电。2)用外部 D0，再高位* DS1820 8位数据发送顺序：先低位 方框图图1 DS1820 DS1

18、8B20 内部寄存器阵列暂存存贮器1) * 2、3字节：是TH 、TL 的易失性拷贝，在每一次上电 0Temp_read低字节 复1Temp_read高字节 位时被刷新。2高限报警温度值TH 字节：是计数寄存器，用于获得较高的温度分辨率。* 73低限报警温度值TL 个字字节它，是前面8 8* 字节：为循环冗余校验CRC 4保留 节5保留 6 的CRC 值。计数（Count_remain） 7单位温度计数（Count_per_c） CRC8 秒（典型值）内把温度变换为数字。1 在* DS1820 温度/数据关系（数字输出=（温度/2）的补码） 数字输出十六进制二进制/温度数字输出 00FAh00

19、000000 11111010+125 0032h+2500000000 00110010 小数：0, 0.0 0001h00000000 00000001+1/2 1, 0.5 0000h+000000000 00000000 FFFFh-1/211111111 11111111 7位整数 FFCEh-2511111111 11001110 FF92h11111111 10010010-558 位符号 高精度温度计算公式： * 访问DS1820 的协议：初始化ROM 操作命令存贮器操作命令处理/数据 1) 初始化：总线主机发一复位脉冲（最短为480 s 的低电平信号）后，释放总线；DS182

20、0检测到I/O 引脚的上升沿后，等待15-60s，接着送出存在脉冲（60-240s 的低电平信号）。 2) ROM 操作命令：主机检测到从属器件存在，可发器件ROM 操作命令之一： (1) Read ROM(读ROM) 33h：主机读DS1820 的8 位产品系列编码、48 位序列号以及8 位CRC。 (2) Match ROM( 符合 ROM) 55h：命令后继以64 位的ROM 数据序列，允许总线主机对多点总线上特定的DS1820寻址，只有与64 位ROM 序列严格相符的DS1820 才能对后继的存贮器操作命令作出响应，所有与64位ROM 序列不符的从片将等待复位脉冲； (3) Skip

21、ROM( 跳过ROM ) CCh：允许主机不提供64 位ROM 编码而访问存储器； (4) Search ROM( 搜索ROM) F0h：允许主机使用一种消去elimination 处理来识别总线上所有从片的64 位ROM 编码； (5) Alarm Search(告警搜索) ECh：命令流程与搜索ROM 命令相同，但仅在最近一次温度测量出现告警的情况下，DS1820才对此命令作出响应，告警的条件定义为温度高于TH 或低于TL。只要DS1820 一上电，告警条件就保持在设置状态，直到另一次温度测量显示出非告警值或者改变TH 或TL 的设置，使得测量值再一次位于允许的范围之内，贮存在EEPROM

22、 内的触发器值用于告警。 3) 存贮器操作命令 指令代码说明单总线的操作 读温度态： 0，DS18201，温度变换完成读9 字节数据写数据至地址3处和 3的2 个字节2和读复制状态读温度忙状态读电源状态温度变换44h启动温度变换 读暂存存储器BEh从暂存存储器读字节 写字节至暂存存储器2 和写暂存存储器4Eh （TH 和TL 温度触发器）把暂存存储器复制到非易性存复制暂存存储43h储器E2PROM（仅地址 器 3） 把贮存在非易失性存储器内的重新调出 E3h数值重新调入暂存存储器（温 E2PROM 度触发器） 发DS1820 电源方式的信号至读电源B4h 主机 温度变换需2秒忙始于字，直至字CR） 存储器操作举例：温度变换与内插假定采用外部电源，且仅有一个DS1820主数据注 释 机（LSB方在先） 式 TXCCh跳过ROM命令 TX44h启动温度变换命令 RX1 个数读“忙”标志3 据字节为FFh（温度变换完成） TXReset 复位脉冲（最短为 (复位) RXPresence存在脉冲（60-240 （存次。主机连续读字节或位，直至数480 s的低电平信号s的低电平信号 在） TX TX RX CCh 跳过 BEh Read Scratchpad 读整个暂存存储器。主机计算从暂存存储器接收到9 个数的8 据字节ROM命令 读暂