单片机多机温度通信校正版.doc

河南理工大学 《单片机应用与仿真训练》设计报告 多机温度检测系统设计 摘要 本设计采用2片单片机，组成多机温度检测系统；上位单片机采集温度，通过串行通信传送至下位单片机；下位单片机用数码管显示温度大小。以 AT89S52单片机为控制核心，利用新型一线制温度传感器 DS18B20实现环境温度的检测和报警采用外部电源供电，传感器输出引脚直接和单片机相连DS18B20温度传感器具有线性优良、性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强、使用方便等优点，广泛应用于冰箱、空调器、粮仓等日常生活中温度的测量和控制。系统硬件电路包括传感器数据采集、温度显示、模式选择、上下限报警主电路等。电路支持模式选择功能，可以选择设定报警极限值或显示当前温度值。当被测温度越限时，报警主电路产生光报警。拨动开关可以对设定报警极限值进行写保护。系统基本范围0100℃；精度误差小于0.5可以任意设定温度的上下限报警功能 该系统精度高、测温范围广、报警及时，可广泛用于基于单片机的测温场合。系统抗干扰性强、设计灵活方便，适合在恶劣的环境下进行温度测量。 目录 摘要 1 1.概述 3 1.1设计目的 3 1.2设计要求 3 1.3 设计任务 3 2.系统总体方案及硬件设计 4 2.1系统概述 4 2.2总体方案说明 4 2.3 总体方框图 5 2.4 系统各部分硬件电路设计 5 2.4.1 AT89S52单片机及最小相系统 5 2.4.2 复位电路设计 6 2.4.3 时钟晶振电路 7 2.4.4 显示电路 7 2.4.5 数字温度传感器DS18B20 8 3.系统软件设计 13 3.1主程序方案 13 3.2 DS18B20的相处理子程序 14 3.2.1 DS18B20初始化 14 3.2.2 DS18B20的写操作 15 3.2.3 DS18B20的读操作 15 4.Proteus软件仿真 17 4.1 系统仿真环境 17 4.2 器件参数选取 17 4.3仿真结果 17 5.课程设计体会 19 参考文献 20 附件1：源程序代码 21 附件2:系统原理图 28 1.概述 1.1设计目的 能 数字温度传感器DS1820的DS18B20利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量轻松的组建传感器网络，系统的抗干扰性、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。工业及民用常温多点监测场合如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、、、、石化、等。 基本范围-100℃的测量和任意设置温度的上下限，当所设置的温度高于所设置的上限或低于所设置的下限时可通过发光二极管报警。当开关处于开的状态时才可实现上述功能，否则不可实现。 2.3 总体方框图 图1 总体框图 2.4 系统各部分硬件电路设计 2.4.1 AT89S52单片机及最小相系统 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 图2 AT89S52最小相系统 2.4.2 复位电路设计 MCS-52单片机通常采用上电自动复位、按钮电平复位、外部脉冲复位、上电+按钮电平复位、程序运行监视复位等方式。 AT89S52需要外加复位电路，本设计采用按键+上电复位，上电复位是利用电容充电来实现的，即上电瞬间RST/Vpd端的电位与Vcc相同，随着充电电流的减少，最后被嵌位在0V,采用10uF的C6和10K的R4可以保证加在引脚上的高电平持续2个机器周期，即使单片机有效地复位。按键可以随时使电路复位，当键按下时，10K的R3串联分压使RST为高电平，即复位。 图3 复位电路 2.4.3 时钟晶振电路 MCS-51内部有一个用于构成震荡器的高增