(整理)嵌入式实训设计报有代码

日照职业技术学院

嵌入式实训设计报告

2012-2013学年第一学期

题目：基于嵌入式ARM的数字温度测量仪

目录

目录

第一章绪论

1.1 引言 1 1.2 系统方案设计 1

1.3 方案设计 2

第二章系统主要器件

2.1 EasyARM2131 开发板 2

2.2 温度传感器DS18B20 2

2.3 MS12864R液晶屏简介 4

第三章硬件设计

3.1 ARM7开发板硬件设计 7

3.2 LCD液晶屏显示设计 7

第四章系统的软件设计

4.1 系统主流程图 9

4.2 温度传感器功能模块 10

4.3 液晶显示功能模块10

第五章总结 11附录A 12

前期准备：

董传荣：编写程序并制定实训报告

张士伟：负责修改实训报告

仇念忍：负责运行程序并调试程序

数字温度测量仪

1绪论

1.1引言

近年来随着科技的飞速发展，嵌入式的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的嵌入式应用系统中，嵌入式往往作为一个核心部件来使用，仅嵌入式方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器，通过此次项目设计，可以在原有的理论基础上，更加深入的了解传感器的工作原理特别是DS18B20温度传感器的工作原理，同时提高我们的实践动手能力以及逻辑思维能力，特别是拓宽了对ARM控制器的使用视野。

数字温度计的控制方式很多。本系统采用LPC2000系列ARM芯片和可编程串行I/O 接口芯片DS18B20为中心器件来设计数字温度计，实现了设计一个数字温度采集系统，利用LCD液晶屏显示当前温度并具有温度超限报警功能。

1.2 系统方案设计

利用控制芯片、温度传感器、LCD液晶屏、LED等分别实现：

（1）实时显示当前室内温度（5(度)

（2）温度超限报警；

设计方案总体框图如下：

系统初始化后，LCD 上显示当前室内温度

，如果温度超过预先设定的温度值，八个

LED 灯会闪烁提示温度超限。

1.3方案设计：

(1)显示模块

使用LCD 液晶屏

12864作为温度显示，

LCD 液晶显示器的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。显示清晰，实现功能全。

(2)温度传感器

DS18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS 公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，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设备数字测温和控制领域。

(3)报警电路

报警电路采用8只LED ，控制方便、准确。

2系统主要器件

2.1 EasyARM2131 开发板

EasyARM2131 开发板是广州周立功公司设计的 EasyARM 系列开发套件之一，采用 了 PHILIPS 公司基于 ARM7TDMI-S 核、单电源供电、LQFP64 封装的 LPC2131，具有 JTAG 仿真调试、ISP 编程等功能。开发板上提供了一些键盘、LED 、蜂鸣器等常用功能部件，还具有RS232 接口电路、 I 2C 存储器电路。另外，用户也可以更换兼容的CPU 进行仿真调试，如LPC2132、LPC2138、 LPC2142 等。灵活的跳线组合（开发板内使用的所有I/O 均可断开连接），还有用户I/O 接 口，极大地方便了用户进行 32 位ARM 嵌入式系统的开发实验。

2.2 温度传感器DS18B20

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

DS18B20产品的特点

（1）、只要求一个端口即可实现通信。

（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

（4）、测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。

（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

（6）、内部有温度上、下限告警设置。

DS18B20的引脚介绍

TO－92封装的DS18B20的引脚排列见下图1，其引脚功能描述见下表1。

DS18B20的使用方法

由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。

由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。

DS18B20的复位时序