温度采集系统课程设计

课程设计(论文)

题目名称温度采集系统设计

课程名称智能仪器设计

学生姓名欧阳华芬

学号**********

系、专业12级电气系测控

指导教师王跃球

2015年06月26日

邵阳学院课程设计（论文）任务书

注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

指导教师（签字）：学生（签字）：

邵阳学院课程设计（论文）评阅表

学生姓名欧阳华芬学号1241203038

系电气系专业班级12测控班

题目名称温度采集系统设计课程名称智能仪器设计

二、指导教师评定

注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；

2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。

摘要

本次课程设计的目的是温度采集系统的设计。以AT89C51单片机为核心，结合DS1302时钟芯片、DS18B20数字温度传感器及液晶显示器等元件组成一个温度采集电路并仿真。利用单片机并写入正确的程序，综合分别处理采集到的温度、时间，并把两者送到液晶显示器实现实时刷新显示当前的温度和时间。该系统的电路较简单且能实现自动测量、显示，可节省CPU资源且有效地提高CPU的利用率。

关键词：AT89C51单片机；DS18B20数字温度传感器；DS1302时钟芯片

目录

摘要 (1)

1课题方案论证 (1)

1.1主要器件介绍 (1)

1.2设计方案 (6)

1.3系统优点 (7)

2硬件电路设计..................................................... . (8)

2.1系统概述 (8)

2.2单元模块设计 (8)

3 软件电路设计 (11)

3.1温度显示模块 (12)

3.2读出温度子程序模块 (12)

4 仿真与原理分析 (14)

4.1Proteus软件简介 (14)

4.2 Proteus仿真测试 (14)

4.3 Proteus仿真操作 (15)

4.4Proteus仿真截图 (13)

致谢 (16)

参考文献 (17)

1课题方案论证

1.1主要器件介绍

1.1.1 AT89C51

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。如图1.1为引脚图所示。图1.2为实物图。

图1.1 AT89C51引脚图

图1.2 AT89C51实物图

主要特征：

与MCS-51兼容

4K字节可编程闪烁存储器

寿命：1000写/擦循环

数据保留时间：10年

全静态工作：0Hz-24MHz

三级程序存储器锁定

128×8位内部RAM

32可编程I/O线

两个16位定时器/计数器

5个中断源

可编程串行通道

低功耗的闲置和掉电模式

片内振荡器和时钟电路

特性概述：

AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的

工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

管脚说明：

VCC：供电电压。

GND：接地。

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示。

P3.0 RXD（串行输入口）

P3.1 TXD（串行输出口）

P3.2 /INT0（外部中断0）

P3.3 /INT1（外部中断1）