单片机课程设计报告

数字温度计

专业班级 电信083    　　

姓　名 第八组 王爽 曾智 袁永华 罗朝霞 徐艳茹            

时    间 14    周～ 15    周

指导教师 李川老师

            

2009 年 12 月 12 日

1设计要求

■基本范围-55℃-128℃

■精度误差小于0.625℃

■LED数码直读显示

2 扩展功能

■可以任意设定温度的上下限报警功能　

　

                      目录

1 引言... 3

2 总体设计方案... 3

2.1数字温度计设计方案论证.... 3

2.2方案二的总体设计框图.... 4

2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路.... 6

2.4 系统整体硬件电路.... 7

3系统软件算法分析... 7

3.1主程序.... 8

3.2读出温度子程序.... 8

3.3温度转换命令子程序.... 8

3.4 计算温度子程序... 9

3.5 显示数据刷新子程序..... 9

4总结与体会... 9

数字温度计

电信083            单片机第八组

摘要：随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，本温度计属于多功能温度计，可以设置上下报警温度，当温度不在设置范围内时，可以报警。

关键词：单片机，数字控制，温度计， DS18B20，AT89S51

1 引言

随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。

本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。

2 总体设计方案

2.1数字温度计设计方案论证

2.1.1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。

2.1.2 方案二

进而考虑到用温度传感器，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，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。

2.2方案二的总体设计框图

温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

 

 

图1　总体设计方框图

2.2.1 主控制器

单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。

2.2.2 显示电路

显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。

2.2.3温度传感器

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：

●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；

●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；

●无须外部器件；

●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；

●零待机功耗；

●温度以９或１２位数字；

●用户可定义报警设置；

●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；

●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；

DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。

           

 

图2 DS18B20内部结构

64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。

DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为８字节的存储器，结构如图3所示。头２个字节包含测得的温度信息，第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第５个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。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所示。低５位一直为１，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。

图3 　DS18B20字节定义

由表1可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。

高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未用，表现为全逻辑１。第９字节读出前面所有８字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。

当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第１、２字节。单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示。

当符号位Ｓ＝０时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位Ｓ＝１时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。表2是一部分温度值对应的二进制温度数据。

表1 DS18B20温度转换时间表

 

DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TＬ字节内容作比较。若Ｔ＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。

在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。主机ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。

DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。

减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置将重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。

表2　一部分温度对应值表

另外，由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。

2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路

DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地，2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图4 所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。

当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。

2.4 系统整体硬件电路

2.4.1 主板电路

系统整体硬件电路包括，传感器数据采集电路，温度显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等，如图5 所示。

    2.4.2 显示电路

    显示电路是使用的串口显示，这种显示最大的优点就是使用口资源比较少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的发送和接收，四只数码管采用74LS164右移寄存器驱动，显示比较清晰。

                                   

图5 单片机主板电路

3系统软件算法分析

系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据刷新子程序等。

3.1主程序

主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度，其程序流程见图7所示。

 

                                                                           

                                              

图7 主程序流程图                                                                          图8读温度流程图

                               

3.2读出温度子程序

读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图8示

图9 温度转换流程图

3.3温度转换命令子程序

温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用12位分辨率时转换时间约为750ms，在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如上图，图9所示

3.4 计算温度子程序

计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图如图10所示。

                                                                           

 

         图10　计算温度流程图              　　 图11　显示数据刷新流程图

3.5 显示数据刷新子程序

显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位。程序流程图如图11。

4总结与体会

    经过将近三周的单片机课程设计，终于完成了我的数字温度计的设计，虽然没有完全达到设计要求，但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来，高兴之余不得不深思呀！

在本次设计的过程中，我发现很多的问题，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。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是很难理解的，更谈不上掌握。

从这次的课程设计中，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。

4

 

第二篇：单片机课设数字温度计

 前 言

  单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制，智能仪器仪表，机电一体化产品，家用电器等各个领域。“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。学生在课程设计，毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识，而且，进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。鉴于此，提高“单片机原理及应用”课的教学效果，让学生参与课程设计实习甚为重要。单片机应用技术涉及的内容十分广泛，如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法，是一个很有价值的教学项目。为此，我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计，锻炼学生的动脑动手以及协作能力。

     单片机课程设计是针对模拟电子技术，数字逻辑电路，电路，单片机的原理及应用课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括选择课设任务、软件设计，硬件设计，调试和编写课设报告等实践内容。通过此次课程设计实现以下三个目标:第一，让学生初步掌握单片机课程的试验、设计方法，即学生根据设计要求和性能约束，查阅文献资料，收集、分析类似的相关题目，并通过元器件的组装调试等实践环节，使最终硬件电路达到题目要求的性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础，毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。第三，培养学生勤于思考乐于动手的习惯，同时通过设计并制作单片机类产品，使学生能够自己不断地学习接受新知识（如在本课设题目中存在智能测温器件DS18B20，就是课堂环节中不曾提及的“新器件”），通过多人的合作解决现实中存在的问题，从而不断地增强学生在该方面的自信心及兴趣，也提高了学生的动手能力，对学生以后步入社会参加工作打下一定良好的实践基础。

   

任务书

                 数字温度计的软件设计与硬件调试       

一．任务及要求：

    设计并制作一个数字温度计。实现功能如下：

   1. 所设计实验装置以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计。

   2. 所设计实验装置能够测试外界温度以及温度变化。

   3. 所设计实验装置能够进行A-D转换。

   4. 所设计实验装置能够利用LED直接显示出外界温度（个，十，百位三位显示）及温度变化。

   5. 所设计实验装置利用新器件DS18B20智能测温。

   6. 所设计实验装置测试外界温度误差范围在±0.5℃之间。

         

目 录

           一．前言……………………………………………………………………………………………………2

           二．任务书………………………………………………………………………………………………4

           三．方案论证…………………………………………………………………………………………7

      3.1．整体设计思路………………………………………………………………7

（1）.软件设计流程图…………………………………………………………7

（2）.元器件的选取……………………………………………………………8

（3）.系统最终设计方案………………………………………………………8                                                                       

               3.2. 整体电路设计………………………………………………………………9

                        （1）.硬件电路框图……………………………………………………………9

                  （2）.硬件电路概述……………………………………………………………10

                       3.3. 主要单元电路的设计……………………………………………………10

                        （1）.单片机主控模块…………………………………………………………10

                  （2）.温度采集模块……………………………………………………………11

                  （3）.数据显示模块……………………………………………………………12

                  （4）.硬件电路的组装与调试………………………………………………13

             四．系统的软件程序及硬件总图……………………………………………………14

               4.1．软件程序………………………………………………………………………14

                 4.2．硬件电路………………………………………………………………………17

    4.3. 元器件清单…………………………………………………………………23

           

      三．方案论证

3.1.整体设计思路：

（1）温度计软件设计流程图：               LED动态扫描程序框图：                                                                                                     

                                     

（2）元器件的选取：

单片机芯片的选取：

方案一.

采用89C51芯片作为硬件核心，利用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。

方案二:

采用AT89C2051单片机与MCS-51系列单片机相比有两大优势：第一，片内程序存储器采用闪存，使程序的写入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路的体积更小，且管脚数目为20个，与MCS-51相比减少一倍，使理解更容易。

综上所述：本课设中单片机芯片采用AT89C2051。

  温度传感器的选取：

  方案一：

采用热敏电阻传感器。利用热敏电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，进而制成温度计。但是其测温传感器比较复杂，而且不易通过编制程序来控制测温精度，增大系统设计的难度。

   方案二：

      采用DS18B20温度传感器。DS18B20的内部3脚（或8脚）封装；使用特有的温度测量技术，将被测温度转换成数值信号；3.0～5.5V的电源供电方式和寄生电源供电方式；ROM由64位二进制数字组成，共分为8个字节；RAM由9个字节的高速暂存器和非易失性电擦写ROM组成。

综上所述：温度传感器选取智能测温器件DS18B20。

动态显示模块选取四位一体的共阴LED显示器。本课设中选取型号为SM420564的显示器。

（3）系统最终设计方案：

综上各方案所述,对此次课设的方案选定: 采用AT89C2051作为主控制系统;四位一体共阴LED显示器SM420564作为温度数据显示装置;而智能温度传感器DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。至此，系统最终方案确定。

3.2．整体电路设计

 （1）硬件电路框图：

（2）硬件电路概述：

 本电路是由AT89C2051单片机为控制核心，具有与MCS-51系列单片机完全兼容，程序加密等功能，带2KB字节可编程闪存，工作电压范围为2.7～6V，全静态工作频率为0～24MHZ；显示电路由4位一体的共阴LED显示器提供，任取其中三位作为所读取的外界温度个位，十位，百位显示，该器件较之单个LED显示器具有引脚个数少，便于连线，出错机率低，查找方便等优点；温度传感器电路主要由DS18B20测温器件构成，该器件主要功能有：采用单总线技术；每只DS18B20具有一个独立的不可修改的64位序列号；低压供电，电源范围为3～5V；测温范围为-55℃～+125℃，在-10℃～85℃范围内误差为±0.5℃；可编程数据为9～12位，转换12位温度期间为750ms等；复位电路由1uf电解电容和10K电阻构成。

3.3. 主要单元电路的设计：

  （1）单片机主控模块：

AT89C2051单片机芯片采用DIP-20封装形式，与80C51芯片进行比较，减少了两个对外端口（P0口和P2口），P3.6口在内部已与片内比较器输出相连，外端引脚并不显示，其P1口为8位双向I/O引脚，P3.0～P3.5与P3.7口为7个带内部上拉的双向I/O引脚。

单片机的最小系统如下图所示,4引脚和5引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出.第1引脚为复位输入端,接上电容,电阻构成上电复位电路,20引脚为电源端,10引脚为电源端. 主控电路如下：

其中：P1口的P1.0～P1.6为显示器的段选信号；P3口中的P3.4，P3.5，P3.7口为位选控制端，分别对应数据中的百位，十位，个位。P3.2口为温度传感器DS18B20的信号端。

  （2）温度采集模块：

采用数字式温度传感器DS18B20，它是单总线智能传感器，具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰能力强，易于与微处理器接口等优点，适合于各种温度测控系统。该器件将半导体温敏器件，A/D转换器，存储器等做在一个很小的集成电路芯片上，传感器直接输出的就是温度信号数字值。该器件仅需要一条数据线进行数据传输，使用P3.2与DS18B20的DQ口连接加一个上拉电阻,VCC接5V电源,GND接 地。测温电路如下：

（3）数据显示模块：

  采用4位一体共阴LED显示器。本课程设计中，显示器型号选取SM420564。在采用动态扫描方式时，要使得LED显示的比较均匀，又有足够的亮度，需要设置适当的扫描频率，根据课设任务所要求的功能确定。显示电路如下：

              

其中：A～G管脚与P0口的P1.0～P1.6相连，确定显示器被选中数据位的段码；

      2，3，4管脚分别于P3口的P3.4，P3.5，P3.7相连，确定显示器的位码，分别对应于数据的百位，十位和个位。

  （4）硬件电路的安装与调试

   电路的安装与调试是我们这次课程设计的主要任务之一，也是整个过程的最难阶段。在整个过程中，开始的时候我和我们组的组员们都信心百倍，一切进展顺利，直到硬件连接完毕接上5V电源时，第一个问题摆在我们面前，显示器示数存在却不发生变化，甚至在外界温度变化比较大时也一样，开始我们怀疑是硬件连线有问题，可是经过反复检查，并不断对照资料上各个元器件管脚图及其相应功能，并没发现连线方面的错误。之后，有的组员怀疑是程序有问题，可是也有的组员提出系统仿真并没有出现类似问题，所以不应该是这样。最后经过讨论，我们一致决定检查程序。因为软件为硬件服务，硬件出现了问题，也不能完全说程序一定正确。可是经过重新确认，检查程序漏洞，并没有发现任何错误，大家开始感觉有点烦了，不过好在大家的信心并没有丧失，我们开始查找资料而且向身边的同学虚心求教，最终我们把目标锁定在温度传感器DS18B20器件和显示器SM420564上，确认是两者可能存在问题。后又分开检测两者之一，经过软件程序的单独处理，我们得出最终结论，我们所领取的元器件DS18B20是劣质品。我们重新申请领取了一个DS18B20，用其替换了原来的那个，发现一切运行正常，经过测试各方面的性能，而且反复检查了几遍，一致认定硬件电路的性能完全符合我们的任务要求指标。直到这时，大家才松了一口气，每个人都很兴奋，完全没有了之前的烦闷。至此，装调工作结束。

四．系统的软件程序及硬件总图

  4.1.软件程序如下：（流程图已在第7页中给出，在此给出根据确定任务要求所设计程序主体）

 

ORG 0000H

TEMPER_L EQU 41H

TEMPER_H EQU 40H

FLAG1 EQU 38H

A_BIT1 EQU 31H

B_BIT1 EQU 32H

D_BIT1 EQU 35H

DQ EQU P3.2

MOD7: MOV SP, #60H

LCALL GET_TEMPER

LCALL TEMPCOV

LCALL DISPLAY

AJMP MOD7

TEMP0: INC A

AJMP TEMP1

TEMPCOV: MOV A, TEMPER_L

MOV B, #16

DIV AB

JB B.3, TEMP0

TEMP1: MOV 34H, A

MOV A, B

MOV B, #10

MUL AB

MOV B, #16

DIV AB

MOV 30H, A

MOV A, TEMPER_H

MOV B, #16

MUL AB

ADD A, 34H

MOV B, #10

DIV AB

MOV 31H, B

MOV B, #10

DIV AB

MOV 32H, B

MOV B, #10

DIV AB

MOV 35H, B

MOV A, TEMPER_H

MOV 33H, #10H

JB ACC.7, EXIT7

MOV 33H, #00H

EXIT7: RET

INIT_1820: SETB DQ

NOP

CLR DQ

MOV R1, #3

TSR1: MOV R0, #107

DJNZ R0, $

DJNZ R1, TSR1

SETB DQ

NOP

NOP

NOP

MOV R0, #25H

TSR2: JNB DQ, TSR3

DJNZ R0, TSR2

LJMP TSR4

TSR3: SETB FLAG1

LJMP TSR5

TSR4: CLR FLAG1

LJMP TSR7

TSR5: MOV R0, #117

TSR6: DJNZ R0, TSR6

TSR7: SETB DQ

RET

GET_TEMPER: SETB DQ

LCALL INIT_1820

JB FLAG1, TSS2

RET

TSS2: MOV A, #0CCH

LCALL WRITE_1820

MOV A, #44H

LCALL WRITE_1820

LCALL DISPLAY

LCALL INIT_1820

MOV A, #0CCH

LCALL WRITE_1820

MOV A, #0BEH

LCALL WRITE_1820

LCALL READ_18200

RET

WRITE_1820: MOV R2, #8

CLR C

WR1: CLR DQ

MOV R3, #6

DJNZ R3, $

RRC A

MOV DQ, C

MOV R3, #23

DJNZ R3, $

SETB DQ

NOP

DJNZ R2, WR1

SETB DQ

RET

READ_18200: MOV R4, #2

MOV R1, #TEMPER_L

RE00: MOV R2, #8

RE01: CLR C

SETB DQ

NOP

NOP

CLR DQ

NOP

NOP

NOP

SETB DQ

MOV R3, #9

RE10: DJNZ R3, RE10

MOV C, DQ

MOV R3,#23

RE20: DJNZ R3, RE20

RRC A

DJNZ R2, RE01

MOV @R1, A

DEC R1

DJNZ R4, RE00

RET

DISPLAY: MOV DPTR, #TAB

MOV R0, #4

DPL1: MOV R1, #250

DPLOP:

MOV A, 31H

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1, A

CLR P3.7

ACALL D1MS

SETB P3.7

MOV A, 32H

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1, A

CLR P3.5

ACALL D1MS

SETB P3.5

MOV A, 35H

MOVC A,@A+DPTR

MOV P1, A

CLR P3.4

ACALL D1MS

SETB P3.4

MOV P1, #00H

DJNZ R1, DPLOP

DJNZ R0, DPL1

RET

D1MS: MOV R7, #0FFH

DJNZ R7, $

RET

TAB: DB 3FH

DB 06H

DB 5BH

DB 4FH

DB 66H

DB 6DH

DB 7DH

DB 07H

DB 7FH

DB 6FH

END

4.2.硬件电路图如下：

   注：此图为仿真软件proteus7.4中的仿真电路截图，所以单片机主控部分未曾给出晶振控制部分（需要通过系统设置为12MHZ）以及AT89C2051芯片的电源VCC引脚和地端GND引脚的相应连线（表示已默认二者正常连线）。

   

五．附录

   5.1.系统电路所用元器件引脚图及其功能：

（1）单片机芯片AT89C2051引脚图及各引脚功能：

VCC,GND：电源电压，接地信号；

RST：复位信号输入引脚，当其变为高电平并保持两个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”电平；

XLAT1，XTAL2：反向振荡放大器内部时钟工作电路的输入和输出引脚；

P1.0～P1.7：P1口的8位双向I/O引脚；P1口写入“1”后，可用作输入，P1口输出缓冲器能接收输入电流20mA，并能直接驱动LED显示器；

P3.0～P3.5与P3.7：为7个带内部上拉的双向I/O引脚，P3.0～P3.5引脚功能与8051相同，P3.7作为普通I/O引脚；

   （2）温度传感器DS18B20的引脚图及其各自功能：

DS18B20采用3脚（或8脚）封装，其中，VDD和GND是电源和接地引脚，DQ是数据线引脚；DS18B20以串行通信的方式与微控制器进行数据通信，读出或写入数据仅需要一根I/O接口线；其工作电压为3～5V。

     （3）四位一体LED引脚图及各个引脚功能：

其中：a～g引脚控制所显示数据的段码；dp引脚控制数据的小数点部分；n1～n4引脚控制所显示数据的位码。

5.2.系统设计原理图：

（1）DS18B20内部结构图:

（2）DS18B20写时隙时序：

（3）DS18B20读时隙时序：

   5.3.元器件清单

六．参考文献

李建忠主编的《单片机原理及应用》第二版，由西安电子科技大学出版社出版；

陈梓城主编的《实用电子电路设计与调试》，由中国电力出版社出版；

    韩志军，沈晋源，王振波编著的《单片机应用系统设计——入门导学与设计实例》，由机械工业出版社出版。