数字温度计的设计与制作报告

1、电气与电子信息工程学院单片机课程设计设计题目：数字温度计的设计与制作专业班级：电子信息工程技术2013（ 1）班学号：201330230108姓名：刘都君指导教师：李玉平章磊设计时间：2015/06/15 2015/06/27设计地点：K2 407单片机课程设计成绩评定表姓名刘都君学号 201330230108专业班级电子信息工程 2010（ 1）班课程设计题目：数字温度计的设计与制作课程设计答辩或质疑记录：1、DS18B20 温度传感器的三个引脚各是什么功能？答：（ 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）

2、。2、此温度计显示部分是如何设计的？答：采用 LG3641BHLED数码管显示电路采用 4 位共阳 LED数码管从 P14,P15,P16,P17 串口输出段码。用 PNP三极管进行驱动，当相应的端口变成低电平时，驱动相应的三极管会导通，驱动三极管给数码管相应的位供电，这时只要 P0口送出数字的显示代码，数码管就能正常显示数字。3、此单片机测温系统有哪些优点？答：该测温系统是以 AT89S52 单片机为核心，采用新型可编程温度传感器 DS18B20 进行温度检测， 具有抗干扰能力强， 温度采集精度高， 不需要复杂的辅助电路和 AD 转换电路等优点。成绩评定依据：实物制作（ 40）：课程设计考勤

3、情况（ 10）：课程设计答辩情况（ 20）：完成设计任务及报告规范性（30）：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：李玉平、章磊2015年 6 月 28 日1目录第一部分课程设计任务书3第二部分课程设计5一、整体功能要求51.1 设计要求错误 ! 未定义书签。二、整体方案设计5三、设计框图5四、硬件设计61.工作原理错误 ! 未定义书签。2.STC89C52 单片机工作原理错误 ! 未定义书签。3.电路模块实现错误 ! 未定义书签。五、软件设计与调试161.程序流程图错误 ! 未定义书签。2、调试17（1）建立工程和仿真图17（2） keil 软件调试结果错误 ! 未定义

4、书签。（3） proteus 软件仿真结果错误 ! 未定义书签。六、实物的组装与调试211.实物的组装212调试错误 ! 未定义书签。七、心得体会22附录231.电路原理图232子程序233元件清单错误 ! 未定义书签。参考文献错误 ! 未定义书签。2课程设计任务书20142015 学年第 2 学期学生姓名：刘都君专业班级： 电子信息工程技术2013 级（ 1）班指导教师：李玉平章磊工作部门：电气学院电信教研室一、课程设计题目：单片机课程设计1. 16LED 摇摇棒的设计与制作6数字温度计的设计与制作2. 电子时钟的设计与制作7自选3. 超声波测距报警器的设计与制作4. 交通信号灯的设计与制作

5、5. 模拟电梯的设计与制作二、课程设计内容1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，以单片机为核心器件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计与制作，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；3. 熟练使用单片机 C/汇编语言进行软件设计；4. 熟练使用 Proteus、 Keil 软件进行仿真电路测试；5. 熟练使用 Protel 软件设计印刷电路板；6. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；7. 撰写设计报告，参考毕业设计论文格式。注：详细要求和技术指标见附录。三、进度安排1时间安排序 号内容学时安排（天）1

6、方案论证和总体设计22硬件设计23软件设计24硬件测试15撰写和打印设计报告1合 计10设计指导答辩地点：K2 4072执行要求3单片机应用系统设计与制作多个选题，每组不超过5 人，为避免雷同， 在设计中每个同学所采用的方案不能一样。四、基本要求（ 1）根据要求确定系统设计方案；（ 2）绘制系统框图、系统原理总图，印刷电路板图，列出元器件明细表；（ 3）计算电路参数和选择元器件，画出软件框图，列出程序清单；（ 4）仿真，测试与修改调整；（ 5）对设计进行全面总结，写出课程设计报告。五、课程设计考核办法与成绩评定根据过程、报告、答辩等确定设计成绩，成绩分优、良、中、及格、不及格五等。评定项目基本

7、内涵分值设计过程考勤10 分答辩回答问题情况20 分实物测试正常无故障运行40 分设计报告完成设计任务、报告规范性等情况30 分90 100 分：优； 8089 分：良； 70 79 分：中； 60 69 分，及格； 60 分以下：不及格六、课程设计参考资料1 电气与电子信息工程学院 . 单片机实验指导书2 熊静琪 . 计算机控制技术 . 北京 : 电子工业出版社 ,2003.3 黄忠霖 . 控制系统 MATIAB计算及仿真 . 北京 : 国防工业出版社 , 2004.4 彭为等 . 单片机典型系统设计实例精讲 . 北京：电子工业出版社， 20075 王庆利等 . 单片机设计案例实践教程 .

8、北京：北京邮电大学出版社， 20086 韩志军等 . 单片机应用系统设计入门向导与设计实例. 北京：机械工业出版社， 20057 皮大能等 . 单片机课程设计指导书 . 北京：北京理工大学出版社， 20104第二部分课程设计一、整体功能要求1.设计要求（1）基本范围 0 -99 ；（2）精度误差小于0.1 ；（3）数码管直读显示；（4) 扩展功能：可以任意设定温度的上下限报警功能二、整体方案设计2.1 方案一：由于本设计是测温电路，根据设计要求可以使用热敏电阻之类的感温器件利用其感温效应， 然后将随被测温度变化的电压或电流采集过来，经过 A/D 转换后，将数据传输到单片机进行数据的处理，然后在

9、显示电路上显示， 这样就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。2.2 方案二 ：在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，这是非常容易想到利用数字温度传感器，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，然后传输给单片机进行数据处理，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路设计比较简洁，软件设计也比较简单，故采用方案二。三、设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图所示，控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用 DS18B20，用 4 位 LED数码管以串口传送数据实现温度显示。5单

10、片机复位LED主显示控报警点按键制蜂器鸣器DS18B20 传感器报警图 1 总体设计框图四硬件设计4.1. 单片机芯片的选择方案和论证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，高可靠性单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上， 集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的， 内部布线很短， 其抗工业噪音性能优于一般通用的 CPU。单片机程序指令， 常数及表格等固化在 ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。（ 2）控制功能强为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件: 分支转移能力，

11、 I/O 口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。（ 3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.8V3.6V ，而工作电流仅为数百微安。6（ 4）易扩展片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入 / 输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。（ 5）优异的性能价格比单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和 DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和 16MB，片内的 ROM容量可达 62MB，RAM容量则可达 2MB。

12、由于单片机的广泛使用，因而销量极大， 各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉， 其性能价格比极高。方案一 :采用 STC89C51芯片作为硬件核心。 STC89C51内部具有 8KB ROM存储空间 ,512 字节数据存储空间，带有 2K 字节的 EEPROM存储空间，与 MCS-51系列单片机完全兼容 ,STC89C51可以通过串口下载。方案二 :采用 AT89S51。AT89S51片内具有 8K 字节程序存储空间， 256 字节的数据存储空间没有 EEPROM存储空间，也与 MCS-51系列单片机完全兼容， 具有在线编程可擦除技术。两种单片机都完全能够满足设计需要， STC89C51相对 A

13、TS89C52价格便宜，且抗干扰能力强。考虑到成本因素，因此选用 STC89C51。4.2. 温度传感器设计方案论证利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。 这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。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。现代信息技术的三大基础是信息采集 ( 即传感器技术 ) 、信息传输 ( 通信技术 ) 和信息处理 ( 计算机技术 ) 。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

14、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。 在 20 世纪 90 年代中期最早推出的智能温度传感器， 采用的7是 8 位 A/D 转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是912 位 A/D 转换器，分辨力一般可达 0.50.0625 °C。由美国 DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13 位二进制数据，其分辨力高达0.03125 °C，测温精度为± 0.2 °C。为

15、了提高多通道智能温度传感器的转换速率， 也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D 转换器。目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线 (1-Wire) 总线、 I2C 总线、 SMBus总线和 spI 总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。方案一 :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， 这种设计需要用到 A/D 转换电路，感温电路比较麻烦。方案二 :进而考虑到用温度传感器，

16、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。从以上两种方案，两种都完全能够满足设计需要， 很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。4.3.电路设计最终方案决定综上各方案所述 , 对此次作品的方案选定 : 采用 STC89C51单片机作为主控制系统 ; 采用 DS18B20为传感器 ; 采用数码管作为显示器件。4.4 主要元件介绍4.4.1.STC89C51 介绍STC89C51是由深圳宏晶科技公司生产的与工业标准MCS-5

17、1指令集和输出管脚相兼容的单片机。4.4.2. STC89C51 主要功能及 PDIP 封装STC89C51主要功能如表1 所示，其 PDIP 封装如图 1 所示8主要功能特性兼容 MCS51指令系统8K 可反复擦写 Flash ROM32 个双向 I/O 口256x8bit 内部 RAM3个 16 位可编程定时 / 计数器中断时钟频率 0-24MHz2个串行中断可编程 UART串行通道2个外部中断源共 6 个中断源2个读写中断口线3 级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能表 1：STC89C51主要功能4.4.3.STC89C51引脚介绍 主电源引脚（ 2 根）VCC(Pin40

18、)：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(Pin29)：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）STC89C51单片机有 4 组 8 位的可编程 I/O 口，分

19、别位 P0、P1、P2、 P3口，每个口有 8 位（ 8 根引脚），共32 根。P0 口（ Pin39 Pin32 ）： 8 位双向 I/O 口线，名称为 P0.0 P0.7P1 口（ Pin1 Pin8 ）： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 P1.0 P1.79P2 口（ Pin21 Pin28 ）： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 P2.0 P2.7P3 口（ Pin10 Pin17 ）： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 P3.0 P3.7U11P10VCC4 023 9P11P0033 8P12P0143 7P13P0253 6P14P0363 5P15P0473 4P16P

20、0583 3P17P0693 2RESETP07103 1P30 /RXDEA/VP113 0P31 /TXDALE/P122 9P32 /INT0PSEN132 8P33 /INT1P27142 7P34 /T0P26152 6P35 /T1P25162 5P36W RP24172 4P37 /RDP23182 3X2P22192 2X1P21202 1GNDP20STC8 9 C5 2图 1：STC89C51封装图4.4.4.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

21、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。VCCVCCK01P1.0VCC4 01223 9P1.1(AD0)P0.03433 8P1.2(AD1)P0.143 7P1.3(AD2)P0.2RESET53 6P1.4(AD3)P0.3+ C163 5P1.5(AD4)P0.41 0u F73 4P1.6(AD5)P0.583 3P1.7(AD6)P0.693 2RST(AD7)P0.71 03 1P3.0(RXD)EA/VPPC21 13 0R7P3.1(TXD)ALE / PROGz1 22 9P3.2(INT0)PSEN1 32 810K H3

22、0P3.3(INT1)(A15 )P2.7M1 42 721 5P3.4(T0)(A14 )P2.62 69P3.5(T1)(A13 )P2.55Y11 62 50.P3.6(WR)(A12 )P2.411 72 41P3.7(RD)(A11 )P2.31 82 3XTAL2(A10 )P2.2C33 01 92 2XTAL1(A9)P2.12 02 1GND(A8)P2.08 9C52图2 单片机最小系统电路电路以 STC89C51单片机最小系统为控制核心，测温电路由DS18B20提供，10输入部分采用三个独立式按键S1、 S2、S3。数码管显示部分。具体电路连接，详见附录 1。4.5 DS

23、18B20 传感器介绍4.5.1. DS18B20概述在现代检测技术中， 传感器占据着不可动摇的重要位置。 主机对数据的处理能力已经相当的强， 但是对现实世界中的模拟量却无能为力。 如果没有各种精确可靠的传感器对非电量和模拟信号进行检测并提供可靠的数据， 那计算机也无法发挥他应有的作用。 传感器把非电量转换为电量， 经过放大处理后， 转换为数字量输入计算机， 由计算机对信号进行分析处理。 从而传感器技术与计算机技术结合起来，对自动化和信息化起重要作用。采用各种传感器和微处理技术可以对各种工业参数及工业产品进行测控及检验，准确测量产品性能，及时发现隐患。为提高产品质量、改进产品性能，防止事故发生

24、提供必要的信息和更可靠的数据。由于系统的工作环境比较恶劣，且对测量要求比较高， 所以选择合适的传感器很重要。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、 从集成化向智能化和网络化的方向飞速发展。智能温度传感器 DS18B20正是朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、 研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。因此，智能温度传感器DS18B20作为温度测量装置已广泛应用于人民的日常生活和工农业生产中。美国 DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片外加不锈钢保护管封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间

25、设备数字测温和控制领域。有独特的单线接口方式， DS1820 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 DS1820的双向通讯；其测温范围 55 125，固有测温分辨率 0.5 ；支持多点组网功能； 多个 DS1820 可以并联在唯一的三线上，实现多点测温；工作电源为 35V/DC；在使用中不需要任何外围元件。DS18B20的性能特点如下：（1） 采用 DALLAS公司独特的单线接口方式：DS18B20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；11（2）在使用中不需要任何外围元件；（3）可用数据线供电，供电电压范围：+3.0V+5.5V；（4）测温范围

26、：-55 +125。固有测温分辨率为0.5 。当在 -10 +85范围内，可确保测量误差不超过0.5 ，在 -55 +125范围内，测量误差也不超过 2；（5）通过编程可实现9 12 位的数字读数方式；（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值；（7）支持多点的组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温（8）负压特性，即具有电源反接保护电路。当电源电压的极性反接时，能保护 DS18B20不会因发热而烧毁，但此时芯片无法正常工作；（9）DS18B20的转换速率比较高，进行9 位的温度值转换只需93.75ms；（10）适配各种单片机或系统；（11）内含 64 位激光修正的只读存

27、储 ROM，扣除 8 位产品系列号和 8 位循环冗余校验码 (CRC)之后，产品序号占 48 位。出厂前产品序号存入其 ROM中。在构成大型温控系统时，允许在单线总线上挂接多片 DS18B20。4.5.2.DS18B20 引脚介绍图 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12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。4.5.3.DS18B20 的内部结构DS18B20的内部结构主要包括 7 部分 : 寄生电源、温度传感器、 64 位激光（ loser ）ROM与单线接口、高

28、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： DS18B20内部结构4.5.4.DS18B20工作原理DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上， 从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分， 即温度检测和数据处理。 在讲解其工作流程之前我们有必要了解 18B20 的内部存储器资源。 DS18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM 只读存储器，用于存放 DS18B20ID 编码，其前 8 位是单线系列编码（ DS18B20的编码

29、是 19H），后面 48 位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。 DS18B20共 64位 ROM。RAM 数据暂存器， 用于内部计算和数据存取， 数据在掉电后丢失， DS18B20共 9 个字节 RAM，每个字节为 8 位。第 1、2 个字节是温度转换后的数据值信息，第 3 、4 个字节是用户 EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第 5 个字节则是用户第 3 个 EEPROM的镜像。第 6 、7、138 个字节为计数寄存器， 是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的， 同样也是内部温度转换

30、、计算的暂存单元。第 9 个字节为前 8 个字节的 CRC码。EEPROM非易失性记忆体， 用于存放长期需要保存的数据， 上下限温度报警值和校验数据， DS18B20共 3 位 EEPROM，并在 RAM 都存在镜像，以方便用户操作7 。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。 该字节各位的定义如图 3.4.3 所示。低 5 位一直为， TM是工作模式位， 用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式， DS18B20出厂时该位被设置为 0，用户要去改动，R1和 R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。温度LSB温度MSBTH 用户字节1TL 用户字节2配置寄存器

31、保留保留保留CRCTMR1R0111114.6 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COM接到 +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

32、起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳14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。4.6.1 数码管概述432BS1A FSS20987111LE D1a f 2 3bSS Sp4e dc gS123456p1E DdC GS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，

33、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。4.6.2数码管驱动原理数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，在有些时候需要做一个简单的显示系统。那么在单片机 I/O 资源够用的情况下可以直接用单片机的 I/O 口驱动数码管，也可以根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。（1）静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的 I/O 端口进行驱动，或者使用如 BCD码二 - 十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简单，显示亮度

34、高，缺点是占用I/O 端口多，如驱动 5 个数码管静态显示则需要 5×840 根 I/O 端口来驱动，要知道一个 89S51 单片机可用的 I/O 端口才 32 个呢），实际应用时必须增加译15码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性8 。（ 2）动态显示驱动： 数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的 8 个显示笔划 "a,b,c,d,e,f,g,dp" 的同名端连在一起， 另外为每个数码管的公共极 COM增加位选通控制电路， 位选通由各自独立的 I/O 线控制，当单片机输出字形码时， 所有数码管都接收到相同的字形码，

35、但究竟是那个数码管会显示出字形， 取决于单片机对位选通 COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮 9 。通过分时轮流控制各个数码管的的 COM端，就使各个数码管轮流受控显示， 这就是动态驱动。 在轮流显示过程中， 每位数码管的点亮时间为 1 2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮， 但只要扫描的速度足够快， 给人的印象就是一组稳定的显示数据， 不会有闪烁感， 动态显示的效果和静态显示是一样的， 能够节省大量的 I/O 端口，而且功耗更低 10 。静态驱动方式简单不容易出错， 如果电

36、路设计合适， 也能够用较少的线完成多个数码管的驱动。 但是动态驱动方式省单片机的资源， 如今已经有很多这样成熟的基于动态扫描的芯片。所以能满足本文显示设计要求，采用 LG3641BH LED数码管做为显示电路 , 数码管显示电路采用 4 位共阳 LED数码管从 P14,P15,P16,P17 串口输出段码。五、软件设计与调试5.1 程序流程图16开始初始化调用温度模块程否DS18B20 存在？是错误处理，处理温度值转换显示送 AT89S52 处理按键扫描模块显示模块， LED显示温否是否越限？是报警5.2. 调试（ 1）建立工程和仿真图（ 1）打开 proteus 软件，新建一个工程， 然后在

37、工作窗口内画好原理图并保存。（ 2）打开 keil 软件新建一个工程， 选择所用单片机的型号， 然后新建一个文件保存为 .c 文件并添加到工程中去，开始写源程序，写好后编译生成Hex文件。（ 3）将生成的 Hex 文件下载到单片机内，观察结果，并调试，观察数码管上是否有相应正确的变化。 若结果不正确， 思考问题的所在， 修改源程序，继续调试，直到观察到正确的运行结果。175.3 在 Proteus 中仿真将生成的 cao.hex 文件调入 Proteus电路图的单片机中，点击图左下角的开始键运行，程序的开始界面如图 5.3.1，数码管显示“ ”。图 5.3.1仿真程序初始化程序初始化后通过调节

38、DS18B20温度传感器的数值， 数码管会显示相应的数18值，例如 10，其结果如图5.3.2 所示。图 5.3.2仿真程序正常运行结果在设置系统报警温度上下限时，按下按键S1，数码管会显示“ H38C”（系统默认上限为 38）, 此时进入温度上限设置模式，可通过调节S2 和 S3 分别增加和减小数码管上显示的数字，例如设置上限为39，如图 5.3.3 所示。接着再次按下键 S1，数码管会显示“ L05C”（系统默认下限为5），此时进入温度下限设置模式， 可通过调节 S2 和 S3 分别增加和减小数码管上显示的数字，例如设置下限为 5，如图 5.3.4 所示。19图 5.3.3仿真设置最高温度

39、报警线图 5.3.4仿真设置温度报警最低线当温度超过设置的上下限时， 系统会进行声光报警， 蜂鸣器会发出 “滴 滴 滴”蜂鸣声，同时 LED灯会闪烁。当系统未检测的到 DS18B20温度传感器或运行错误时， 数码管会显示错误的数字“ 8.8.8.8 ”, 如图 5.3.5 所示。图 5.3.5仿真程序出错20六、实物的组装与调试1. 实物的组装实物焊接图如下21七、心得体会这次的课程设计，我学到了很多东西，同时在做的过程中也发现很多的问题，从最初的课题选择到对相关课题资料的搜集与摘选， 再到自己论文内容的思路的设计、编写以致最后阶段的修改与完善。 在这一过程中， 我对电子方面的知识又有了更深一

40、层的学习和理解， 让我对自己所学的又有了更深的掌握。 虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多， 单片机课程设计重点就在于软件算法的设计， 需要有很巧妙的程序算法， 虽然以前写过几次程序， 但我觉的写好一个程序并不是一件简单的事，举个例子，以前写的那几次，数据加减时，我用的都是 BCD码，这一次，我全部用的都是 16 进制的数直接加减，显示处理时在用除法去删分 , 感觉效果比较好，有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西而不结合实践是很难理解的，更谈不上掌握。从这次的设计中，我真真正正的意识到， 在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实

41、际当中， 学习单机片机更是如此， 程序只有在经常的写与读的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。在此过程中，我也要感谢对我一直悉心指导和帮助的指导教师。 正是在她不厌其烦的指导和对我们的启发中， 让我对我的论文设计思路逐渐清晰明朗， 每当在我论文设计中遇到困难时充满希望， 总能迎刃而解， 总之非常感谢她这段时间对我们的鼓励和指导。22附录1. 电路原理图2程序#include<reg52.h>#define ui unsigned int#define uc unsigned char/宏定义sbit DQ =P37;/ 定义 DS18B20 总线 I/Obit bdata fuhao;uc qian,bai,shi,ge;uc code led=0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xD