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《单片机原理与应用》
课程设计报告
题 目：LCD数字式温度湿度测量计 专 业：自动化 班 级：A1332 学 号：10 姓 名：曾志勇 指导老师：查兵
2016-06-08
目 录
1. 设计题目、要求及分工 .................................. 1 1.1. 设计要求 ......................................... 1 1.2. 分工 ............................................. 1 2. 系统设计方案论证与选择 ................................ 1 3. 系统硬件电路设计 ...................................... 1 3.1. 单片机的选择...................................... 1 3.2. 温度传感器电路的设计 .............................. 2 3.3. LCD1602显示设计 .................................. 3 4. 系统软件设计 .......................................... 4 4.1. 主程序 ........................................... 4 4.2. 读出温度子程序 .................................... 6 5. 系统仿真调试结果记录及分析 ........................... 11 6. 总结 ................................................. 13 参考文献 ................................................ 14
设计题目、要求及分工
1.1. 设计要求
（1）熟悉掌握单片机的中断，定时器及各并行口的应用； （2）熟悉掌握单片机温度湿度的测量方法； （3）利用温度传感器及单片机完成对温度的检测； （4）掌握将检测的温度信号转换为数码管显示的数字信号；
（5）设计一个简单数字温度计，能够测量通常环境下的温度，能够实现零下温
度的测量，能够测量小数，精度为0.01度。
1.2. 分工
经过我和队友的商讨，为了能最大发挥各自的长处。我主要负责程序的编写与单片机的调试。他主要负责一些相关资料文献的查找与课程设计报告。
1. 系统设计方案论证与选择
在日常生活和生产中，我们经常要测量环境的温度湿度，传统的测量方式采用水银温度计和干湿球湿度计查算法，存在着误差大，操作使用不便等问题，采用工业级测量仪表价格昂贵。采用AT89C51和温度传感器等构成的LCD数字式温度湿度测量计精度高且价格便宜。
由于本设计是测温电路，可以使用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行A/D转换，将数据传入80C51单片机中，单片机处理后，通过LED显示出当前实测温度。
2. 系统硬件电路设计
2.1. 单片机的选择
单片80C51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。
本次设计需要注意的几个端口： P0口（39—32）：是一组8位漏极开路行双向I/O口，也既地址/数据总线复用口。可作为输出口使用时，每位可吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入输入端用。
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在访问外部数据存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，PO口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求接上拉电阻。 P3口（10—17）：是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，，P1的输入缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输出端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。。
2.2. 温度传感器电路的设计
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。
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2.3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：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S18B20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。温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,最大转化时间750微秒 ，可以将检测到的温度直接显示到80C51的两个数码管上。
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
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