硬件课程设计-基于Microchip单片机的数字温度计.doc

基于Microchip单片机的数字温度计 硬件课程设计 电子与信息工程 通信工程0805 指导老师：王红 目 录 2. 概述 3 3. 需求分析 3 功能要求 3 设计要求 3 开发平台 3 4. 设计原理 3 3.1 PIC18F452单片机 3 3.1．1 振荡器配置 4 3.1.2 复位 5 3.1.3存储器构成 5 4.1.4 I/0口 5 3.1.5 中断 6 DS18B20温度传感器 6 5. 电路分析和完整电路图 10 4.1 驱动蜂鸣器 10 4.2字符LCD 10 4.3温度传感器 11 4.4键盘 11 4.5硬件结构图 11 4.6 PROTUES仿真图如图所示 12 6. 软件分析和完整流程图 12 5.1温度传感器流程图及代码与注释 12 5.2 LCD显示部分代码与注释 14 5.3 蜂鸣器流程图及部分代码与注释 14 5.4 按键控制报警门限部分代码及注释 15 7. 调试故障的检测与分析 16 7.1 温度传感器DS18B20部分 16 7.2 蜂鸣器部分 16 7.2.1 蜂鸣器响并且数字显示不变 16 7.2.2 蜂鸣器报警后低于报警温度时仍然在报警 17 7.3 显示部分 17 7.4 按键控制报警门限问题 17 8. 总体认知 17 9. 参考文献 17 10. 附录 18 概述 本设计以PIC18F452单片机为核心，采用美国DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20，设计了一种简单的数字温度测量与报警系统。本设计介绍PIC单片机和温度传感器DS18B20，以及温度传感器DS18B20的工作时序。同时，提出最简单的温度测量与显示报警系统的硬件电路和软件程序设计的方案。 需求分析 功能要求 测量环境温度，采用接触式温度传感器测量，用液晶LCD显示温度值，用DS18B20作为温度传感器采集温度，最终把当前温度显示在液晶上。可以实现报警功能。当温度高于某一设定值时通过蜂鸣器报警。 设计要求 由液晶LCD显示当前温度值。 精度为0.5°C。 当温度高于某一设定值时通过蜂鸣器进行报警。 通过开关控制蜂鸣器门限值 开发平台 APP001 board---实验板，板上主芯片为PIC18F452，适用于PIC18和PIC16系列的40PIN的MCU MPLAB ICD2 -----在线调试器 可支持Microchip绝大多数flash芯片的调试 MPLAB C18-------C编译器 Microchip PIC18 系列 温度传感器 DS18B20 设计原理 3.1 PIC18F452单片机 PIC18F452是一种带有10位A/D的高性能增强型闪存单片机。它有高性能的RISC CPU。他的程序存储器先性寻址有32KB，数据存储器线性寻址有1.5KB。其指令总线为16位，数据总线为8位宽。他有高达10MIPS的操作，比如他有4-10MHz的振荡器及带锁相环的时钟输入。他有40MHz振荡器及时钟输入。 外设特性： ? 高灌电流/ 拉电流 25 mA/25 mA ? 三个外部中断引脚 ? Timer0 模块：带8 位可编程的预分频器的8 位/16 位定时器/ 计数器 ? Timer1 模块：16 位定时器/ 计数器 ? Timer2 模块：带8 位周期寄存器（作为PWM时基）的定时器/ 计数器 ? Timer3 模块：16 位定时器/ 计数器 ? 副振荡器时钟选项：Timer1/Timer3 ? 两个捕捉/ 比较/PWM（CCP）模块。CCP 引脚可以配置为： - 捕捉输入：捕捉为16 位，最大分辨率为6.25 ns （TCY/16） - 比较为16 位，最大分辨率为100 ns （TCY） - PWM输出：PWM 分辨率为1 到10 位，8 位分辨率时最大PWM 频率为156 kHz10 位分辨率时最大PWM 频率为39 kHz ? 主同步串行口（Master Synchronous SerialPort， MSSP）模块，两种操作模式： - 3线SPI? （支持所有的4 种SPI 模式） - I2C? 主从模式 ? 可寻址的USART 模块： - 支持RS-485 和RS-232 ?并行从动端口（Parallel Slave Port， PSP） 模拟特性： ? 兼容的10 位模数转换器模块（A/D），具有： - 快速采样率 - 休眠期间可以进行转换 - 线性度小于等于1 LSb ? 可编程低压检测（Programmable Low VoltageDetection， PLVD） - 支持低压检测中断 ? 可编程欠压复位（Brown-out Reset， BOR） 特殊单片机特性： ? 增强型典型闪存程序存储器可擦写100,000