畢業(yè)設(shè)計(jì)溫度顯示報(bào)警設(shè)計(jì)

1、長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院題目：溫度顯示報(bào)警器類型:產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)v學(xué)生姓名：_學(xué) 號(hào)：_學(xué) 院：電子信息工程 專 業(yè)：應(yīng)用電子班 級(jí)：_ 學(xué)校指導(dǎo)教師:2016年 5月 3日摘要該畢業(yè)設(shè)計(jì)的作品是利用ds18b20溫度傳感器、單片機(jī)stc89c51、按鍵輸入電 路、報(bào)警電路、顯示電路制作一個(gè)溫度顯示器，并有報(bào)警功能。當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫 度高于設(shè)定的高溫36度時(shí)報(bào)警，當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫度或低于設(shè)定的低溫15度時(shí)報(bào) 警。當(dāng)環(huán)境溫度在高溫與低溫之間時(shí)，顯示器顯示實(shí)際測(cè)量的溫度值。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)stc89c51; ds18b20；報(bào)警模塊1. 弓ib42. ds18b20 優(yōu)缺點(diǎn)43. 系統(tǒng)電路分析43.

2、1 單片機(jī)最小系統(tǒng)53.2數(shù)碼顯示電路53.3 ds18b20測(cè)量電路63.4報(bào)警電路64. 程序設(shè)計(jì)部分74.1報(bào)警程序74.2溫度測(cè)量程序74.3數(shù)字顯示程序104.4主程序模塊125. 總結(jié)和體會(huì)12參考文獻(xiàn)12附1;作品展示圖14附2:程序代碼151. 引言長(zhǎng)沙的天氣說變就變，有時(shí)因添加衣服不及時(shí)就容易感冒。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí) 我就選做一個(gè)具有溫度顯示報(bào)警器，它對(duì)環(huán)境溫度有一種監(jiān)控作用以及顯示出 實(shí)際測(cè)量的溫度值，將它放在環(huán)境下，在數(shù)碼管上顯示出環(huán)境的溫度是多少，并且當(dāng)溫度超過36°或小于15°時(shí)它會(huì)發(fā)出報(bào)警，它有一個(gè)電源開關(guān)，一個(gè)調(diào) 節(jié)溫度設(shè)定值按鍵。它的工作原理是通

3、過溫度傳感器ds18b20將環(huán)境中的溫度直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號(hào)送到單片機(jī)中，通過單片機(jī)處理，然后將信息分別傳送到顯示模塊，并根據(jù) 實(shí)際情況決定是否進(jìn)行報(bào)警。2. ds18b20優(yōu)缺點(diǎn)使用數(shù)字溫度芯片ds18b20溫度傳感器模塊，ds18b20溫度傳感器模塊冇三 個(gè)引腳與外電路相連接，一個(gè)接電源的正，一個(gè)接電源負(fù)，另一個(gè)接單片機(jī) t/0端口，采用一根數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)，由數(shù)字溫度ds18b20傳感器模塊與單片機(jī) stc89c51直接構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置，不需要復(fù)雜的外圍電路。這樣測(cè)溫系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單，體積也不大，方便被單片機(jī)處理以及控制。ds18b20外形如圖 2. 1所示。dallas18b201

4、2 3(bottom teu-)to-92(ds18b20)q o q圖2. 1ds18b20溫度外形圖3. 系統(tǒng)電路分析本畢業(yè)設(shè)統(tǒng)中采用單片機(jī)stc89c51為系統(tǒng)的控制中心，它由四部分電路組 成，第一部部分為單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊，第二部分為報(bào)警模塊，第三部分為溫 度測(cè)量模塊，第四部分為數(shù)碼管顯示模塊。單片機(jī)中的p0控制數(shù)碼管段，pl. (tp1. 3通過8550三極管的基極控制數(shù)碼管的位，p2. 4作為溫度傳感器輸入端，p2. 7為報(bào)警模塊控制端。對(duì)于單片機(jī)上采用上電復(fù)位和按鍵控制復(fù)位。系 統(tǒng)仿真圖如圖3.0所示。3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)工作的最小系統(tǒng)是由復(fù)位電路、振蕩電路、p0 1_1上

5、拉電阻及31腳接 $源，40引腳接電源，20引腳接地組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖3.1所zj o47kr?5vv!p10廠p11 2p12 3p13 4p143c1-l(hf pie ?p17 sp30 10p31 11r11ckp32 12p33 13p34 14p35 15p36 16?37 17=llm=lc3 tplopll?12p13p14p15p16p17restp30p31p32p33p34p35p36p37xix2gxdsiwc51vccpocp01p02p03p04p05p06p07alep27p26p25p24p23p22p21p20405v39o'.38 p01

6、37 p0236 p0335 p043332 p0730"29"2826-p2725 p2423p21p20圖3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖3.2數(shù)碼顯示電路本畢業(yè)設(shè)計(jì)溫度顯示報(bào)警系統(tǒng)采用四位一體共陽數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管的段碼 接單片的p0端口，數(shù)碼管的位碼通過三極管8550與單片機(jī)的pl. 0pl. 3端口相連。四個(gè)數(shù)碼管的段是公共的，通過選擇不同的位來控制不同位的數(shù)碼管， 顯示釆用定時(shí)器中斷顯示。數(shù)碼管顯示電路圖如圖3. 2所示。圖3. 2數(shù)碼管顯示電路圖3.3 ds18b20測(cè)量電路ds18b20溫度傳感器模塊有三個(gè)引腳與外電路相連接，一個(gè)接電源的正，一個(gè)接電源負(fù)，另一個(gè)接

7、單片機(jī)i/o端門，采用一根數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)，由數(shù)字溫 度ds18b20傳感器模塊與單片機(jī)stc89c51直接構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置，不需要復(fù) 雜的外圍電路。ds18b20測(cè)量電路如圖3. 3所示。1u23nt：p241ds13b2g一圖3. 3 ds18b20測(cè)量電路圖3.4報(bào)警電路當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫度高于設(shè)定的36度時(shí)，報(bào)警器工作；當(dāng)實(shí)際測(cè)溫度低于設(shè)定 的15度時(shí)，報(bào)警器工作，報(bào)警電路通一個(gè)三極管8550與單片機(jī)的p2. 7相連， 由單片機(jī)p2. 7引腳輸出低電平控制三極管導(dǎo)通，揚(yáng)聲器工作，從而達(dá)到報(bào)警的 s的。報(bào)警電路的原理圖如圖3. 4所示。4. 程序設(shè)計(jì)部分4.1報(bào)警程序void alarm()in

8、t i;if(tcmpshi>shi_high|tcmpshi<shi_law)for (i=0;i<100;i+)speak=0; delay (500); speak二1; delay (500);4.2溫度測(cè)量程序溫度測(cè)量程序模塊包括開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換函數(shù)、讀取寄存器中的溫度數(shù) 據(jù)函數(shù)。其中開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換函數(shù)又包括ds18b20初始化函數(shù)、延吋2毫 秒、向18b20寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)；讀取寄存器中的溫度數(shù)據(jù)函數(shù)包括啟動(dòng)溫度 轉(zhuǎn)換、ds18b20初始化函數(shù)、延時(shí)2毫秒、向18b20寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)、讀一 個(gè)字節(jié)函數(shù)。void tempchangeo /開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換

9、函數(shù)dsreset (); delayl8b20(2);tempwri tebyte(oxcc) ;/ oxcc 是跳過 rom 指令tempwritebyte(0x44);/ 0x44是溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)指令uint get_temp()/讀取寄存器中的溫度數(shù)據(jù)uchar a, b;/定義局部變量 tempchangeo ;/啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換dsrcsct (); delayl8b20(2);tcmpwritcbytc(oxcc) ;/ oxcc 是跳過 rom 指令tcmpwritcbytc(oxbc) ;/ 0x44是溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)指令a=tcmprcad();b=tcmprcad();if (b0

10、x7f)/最高位為1時(shí)溫度是負(fù)a=a+l;b="b;/補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換，取反加一fg=0;/讀取溫度為負(fù)時(shí)fg=0tcmp=b; tcmp<<=8; tcmp=tcmp|a; return temp;void tempwritebyte(uchar dat) /向 18b20 寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù) uint i;/定義局部變量 uchar j;/定義局部變量 bit testb;/定義局部變量 for(j=l;j=8;j+)testb=dat&0x01; dat=datl; if (testb)ds=0; i+;i+; ds=l;i=8;while(i0) i ;elseds

11、=0;i=8;while(i>0)i;ds=l;i+;i+;void dsrcsct ()/ds18b20 初始化函數(shù)uint i;/定義局部變量ds=0;i=103;while(i0)i;ds=l;i=4;while(i0)i;void delay 18b20(uint z)/帶形參的延時(shí)模塊 uint x，y;/定義局部變量 for(x=z;x>0;x)for(y=110;y0;y);bit tcmprcadbit()/讀一位數(shù)據(jù)函數(shù)uint i;/定義局部變量 bit dat=0;/定義局部變量ds=0;i+; ds=l;i+;i+;dat=ds;i=8;while(i>

12、;0)i; return (dat);uchar tempread()/讀一個(gè)字節(jié)函數(shù)uchar i，j, dat;/定義局部變量 dat=0;for (i=l;i=8;i+)j=tcmprcadbit(); dat=(j«7) | (dat»l);return (dat);4.3數(shù)字顯示程序void displayl8b20(uint temp)uchar ml, m2, m3;/定義局部變量 f_temp=temp*o. 0625; temp=f_temp氺10+0. 5; ml=temp/100; m2=temp%100/10; m3=temp%10;if (fg=0

13、) /溫度為正時(shí)顯示負(fù)號(hào)p2=0xfe;p0=sumafg; delay18b20(50);p2=0xff;p2=0xfd;po:tableml; delayl8b20(5); p0=0xff;p2=0xfb;portable m2 -0x80; dclayl8b20(2); p0=0xff;p2=0xf7;portable m3; delayl8b20(2); p0=0xff;/負(fù)if(fg=l)p2=oxfe; p0=sumafg; delayl8b20(10); p2=0xff;p2=0xfd;portable ml; delayl8b20(5); p0=0xff;p2=0xfb;por

14、table m2 -0x80; delayl8b20(2); po=oxff;p2:0xf7;portable m3; dclayl8b20(2); p0=0xff;4.4主程序模塊主函數(shù)部分很簡(jiǎn)單，這種方法編寫的程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易讀易懂。主函數(shù)讀用/帶參的顯示函數(shù)模塊，就能實(shí)現(xiàn)溫度的讀取和顯示。#include<reg52. h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit ds二p3 7;float f_tcmp;uint temp;uchar fg=l;uchar code table = 0x3f, 0x06

15、, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07，0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71; uchar code suma = 0x40, oxff;/主函數(shù)模塊void main ()while(l)displayl8b20(get_temp(); alarm ();5 總結(jié)和體會(huì)通過本次的畢業(yè)作品設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)丫 ds18b20的使用，學(xué)會(huì)做事要細(xì)心，要 多請(qǐng)教同學(xué)和老師。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)屮也發(fā)現(xiàn)了一些自己的不足，我平時(shí)沒 有怎么用功，通有過這次設(shè)計(jì)真正學(xué)會(huì)了怎樣去獨(dú)立學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)1 譚博學(xué)等.集成電路原理及應(yīng)用m

16、.北京：電子工業(yè)出版社，20032 黃智偉等.基于ni multisim的電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)與分析m.北京：電子 工業(yè)出版社，20073 黃智偉.印制電路板（pcb）設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)踐m.北京：電子工業(yè)出版社，20094 高吉祥等.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)m.北京：電子工業(yè)岀版社，20025 吳運(yùn)呂.模擬集成電路原理與應(yīng)用m.廣州：華南理工大學(xué)出版社，20016 譚傅學(xué)等.集成電路原理及應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，20037 魏立軍.cmos 4000系列60種常用集成電路的應(yīng)用m.北京:人民郵電出版社, 1993致謝大學(xué)三年結(jié)束了，在這三年學(xué)會(huì)了很多，在學(xué)習(xí)方面學(xué)會(huì)了很多的知識(shí)， 培養(yǎng)了

17、自己的動(dòng)手能力。并丑學(xué)會(huì)了怎么去學(xué)習(xí)，在以后的職場(chǎng)上有了一定的 理論知識(shí)，并且找到丫自己大概的方向。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也找到丫自己的 一些不足，會(huì)在以后工作屮積極的改進(jìn)，在這里謝謝老師們?cè)谶@三年里的辛苦 教導(dǎo)，在以后的時(shí)間里我一定會(huì)將在學(xué)校學(xué)到的東西學(xué)以致用。附1;作品展示附2:程序代碼#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit ds:p3 7;float f_temp;uint temp;uchar fg=l;uchar code table = 0x3f, 0x06, 0x5

18、b，0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d，0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71; uchar code suma = 0x40, oxff;void delayl8b20(uint z)uint x, y; for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y0;y-);void dsreset ()/ds18b20 初始化函數(shù)uint i;ds=0;i:103;whi le(i>0) i-;ds=l;i=4;whi le(i>0) i-;bit tempreadbi t ()/讀一位數(shù)據(jù)函數(shù)uint

19、 i;bit dat=0; ds=0;i+; ds=l;i+;i+; dat=ds;i=8;while(i>0)i; return (dat);uchar tempread()/讀一個(gè)字節(jié)函數(shù)uchar i, j, dat; dat=0;for (i=l;i=8;i+)j=tcmprcadbit(); dat=(j«7) | (dat»l);return (dat);void tempwritebyte(uchar dat)/向 18b20 寫一個(gè)字節(jié)的函數(shù)uint i; uchar j; bit testb; for(j=l;j=8;j+)testb=dat&

20、;0x01; dat=datl; if (testb)ds=0; i+;i+; ds=l;i=8;while(i>0) i ;elseds=0;i=8;while(i>0)i;ds=l;i+;i+;void tcmpchangco /開始獲取溫度并轉(zhuǎn)換函數(shù)dsrcsct (); dclayl8b20(2);tcmpwritcbytc(oxcc) ;/ oxcc 是跳過 rom 指令tcmpwritcbytc(0x44) ;/ 0x44是溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)指令uint gct_tcmp ()/讀取寄存器屮的溫度數(shù)據(jù)uchar a, b;tcmpchangco ;/啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換dsrcsct (); delayl8b20(2);tcmpwritcbytc(oxcc) ;/ oxcc 是跳過 rom 指令tcmpwritcbytc(oxbc) ;/ 0x44是溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)指令a=tcmprcad();b=tcmprcad();i