智能儀表課程設(shè)計(jì)基于DS18B20的溫度采集系統(tǒng)

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)學(xué)生姓名：xxxxx學(xué) 號(hào)：511823000專(zhuān) 業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器班 級(jí)：xxxxxx指導(dǎo)教師：xxxxxx1中文摘要stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k的系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng)可編程flash，使得stc89c52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。ds18b20數(shù)字溫度傳感器接線(xiàn)方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有l(wèi)tm8877，ltm8874等等。主要根

2、據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的ds18b20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：ds18b20;lcd1602；報(bào)警；溫度采集；單片機(jī)stc89c52內(nèi)蒙古科技大學(xué)智能化儀表課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄第一章 概述11.1背景及研究意義11.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀11.3課程設(shè)計(jì)的目的31.4主要工作31.5本文研究?jī)?nèi)容3第二章 總體方案設(shè)計(jì)42.1設(shè)計(jì)方案42.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理42.3系統(tǒng)組成42.4程序流程圖5第三章 硬件設(shè)計(jì)63.1微

3、控制器63.1.1主要參數(shù)：63.1.2引腳圖73.2 ds18b2073.2.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)83.2.2特性83.2.3引腳圖93.3 lcd160293.3.1引腳圖及引腳功能93.3.2 lcd1602的特性10第四章 軟件設(shè)計(jì)114.1 keil uvision4 的使用114.1.1項(xiàng)目文件的建立114.1.2源文件的建立134.1.3編譯、連接項(xiàng)目，形成目標(biāo)文件15234.2 stc_isp的使用154.3 程序流程圖174.3.1上下限調(diào)整174.3.2 報(bào)警程序18第五章 總結(jié)20參考文獻(xiàn)21附錄a 基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)的硬件原理圖22附錄b 基于ds18b20的溫度采

4、集系統(tǒng)的源程序23第1章 概述1.1背景及研究意義隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活、工作、 科研、各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù), 單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各個(gè)行業(yè)。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且精度差，單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問(wèn)題能夠得到很好的解決。溫度是工業(yè)對(duì)象中的一個(gè)重要的被控參數(shù)。然而所采用的測(cè)溫元件和測(cè)量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。因此對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿(mǎn)足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，

5、由于他主要通過(guò)控制接觸器的通斷時(shí)間比例來(lái)達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來(lái)快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：pid控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡(jiǎn)便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。ds18b20與stc89c52結(jié)合實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫 度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)于防潮、防霉、防腐、防爆是倉(cāng)庫(kù)日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉(cāng)庫(kù)管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工

6、作的順利進(jìn)行，首要問(wèn)題是加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材，通過(guò)人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測(cè)量準(zhǔn)確的溫濕度測(cè)量?jī)x。本溫度計(jì)屬于多功能溫度計(jì)，可以設(shè)置上下報(bào)警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，可以報(bào)警。1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產(chǎn)

7、品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的pid控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入wto，我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開(kāi)展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：cpu、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線(xiàn)系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大

8、的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。單片機(jī)也被稱(chēng)為微控制器（microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有cpu的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和cpu集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。intel的z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是intel的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了mcs51系列單片機(jī)系統(tǒng)?；谶@

9、一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢(xún)r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著intel i960系列特別是后來(lái)的arm系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300mhz，性能直追90年代中期的專(zhuān)用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專(zhuān)用的嵌

10、入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專(zhuān)用的windows和linux操作系統(tǒng)。1.3課程設(shè)計(jì)的目的1. 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。2. 培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。3. 通過(guò)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研制的過(guò)程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。4. 加深對(duì)智能儀器的理解，了解智能儀器在實(shí)際生產(chǎn)中的重要意義1.4主要工作本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)。利用數(shù)字

11、傳感器ds18b20測(cè)量溫度并轉(zhuǎn)換，用lcd1602顯示采集到的溫度值。主要工作如下1. 溫度采集并轉(zhuǎn)換。2. 上、下限報(bào)警且上、下限可調(diào)。3. lcd1602顯示。1.5本文研究?jī)?nèi)容本文主要介紹了一個(gè)基于stc89c52單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)，詳細(xì)描述了利用數(shù)字溫度傳感器ds18b20開(kāi)發(fā)測(cè)溫系統(tǒng)的過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)傳感器在單片機(jī)下的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進(jìn)行了詳盡分析，特別是數(shù)字溫度傳感器ds18b20的數(shù)據(jù)采集過(guò)程。對(duì)各部分的電路也一一進(jìn)行了介紹, 該系統(tǒng)可以方便的實(shí)現(xiàn)溫度采集和顯示， 并可根據(jù)需要任意設(shè)定上下限報(bào)警溫度，它使用起來(lái)相當(dāng)方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低

12、等優(yōu)點(diǎn)，適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測(cè)量，也可以當(dāng)作溫度處理模塊嵌入其它系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴(kuò)展。第2章 總體方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)方案采用數(shù)字溫度芯片ds18b20 測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線(xiàn)形較好。在0100攝氏度時(shí)，最大線(xiàn)形偏差小于1 攝氏度。ds18b20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)ds18b20和微控制器stc89c52構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào),可直接與計(jì)算機(jī)連接。這樣,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大。采

13、用51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。既可以單獨(dú)對(duì)多ds18b20控制工作，還可以與pc 機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)，另外stc89c52 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。該系統(tǒng)利用stc89c52芯片控制溫度傳感器ds18b20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)并通過(guò)lcd1602顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警溫度。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理利用溫度傳感器ds18b20可以直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的特性，溫度值經(jīng)過(guò)ds18b20處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

14、，并與設(shè)置的溫度報(bào)警限比較，超過(guò)限度后通過(guò)蜂鳴器報(bào)警。同時(shí)處理后的數(shù)據(jù)送到lcd中顯示。2.3系統(tǒng)組成本系統(tǒng)以stc89c52單片機(jī)作為主控芯片，利用ds18b20數(shù)字溫度傳感器作為溫度傳感器，通過(guò)lcd1602作為顯示器件，通過(guò)單片機(jī)控制來(lái)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度。并實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，且時(shí)間可調(diào)。當(dāng)溫度高于設(shè)定最高溫度或低于設(shè)定的最低溫度時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。系統(tǒng)框圖如下圖2-12.4程序流程圖圖 2-2第3章 硬件設(shè)計(jì)3.1微控制器stc89c52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k的系統(tǒng)可編程flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位cpu 和在系統(tǒng)可編程flash，使得stc8

15、9c52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)flash，512字節(jié)ram， 32 位i/o 口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4kb eeprom，max810復(fù)位電路，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 stc89x52 可降至0hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu 停止工作，允許ram、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35mhz，6t/12t可選。3.1.1主要參數(shù)：1. 增強(qiáng)

16、型8051 單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)80512. 工作電壓：5.5v3.3v（5v 單片機(jī)）/3.8v2.0v（3v 單片機(jī)） 3. 工作頻率范圍：040mhz，相當(dāng)于普通8051 的080mhz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48mhz 4. 用戶(hù)應(yīng)用程序空間為8k 字節(jié) 5. 片上集成512 字節(jié)ram 6. 通用i/o 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：p0/p1/p2/p3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， p0 口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線(xiàn)擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 i/o 口用時(shí)，需加上拉電阻。 7. isp（在系統(tǒng)可編程）/iap（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)

17、用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口（rxd/p3.0,txd/p3.1）直接下載用戶(hù)程序，數(shù)秒即可完成一片 8. 具有eeprom功能 9. 具有看門(mén)狗功能 10. 共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器t0、t1、t2 11. 外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，power down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 12. 通用異步串行口（uart），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)uart 13. 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)） 14. pdip 封裝3.1.2引腳圖圖 3-13.2 ds18b20ds18b20數(shù)字溫度傳感器接線(xiàn)方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)

18、合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有l(wèi)tm8877，ltm8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的ds18b20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。3.2.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3-23.2.2特性1. 獨(dú)特的單線(xiàn)接口方式，ds18b20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與ds18b20的雙向通訊2. 測(cè)溫范圍 55+125，固有測(cè)溫分辨率0.53. 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)ds18b2

19、0可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，如果數(shù)量過(guò)多，會(huì)使供電電源電壓過(guò)低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn) 4. 工作電源: 35v/dc 5. 在使用中不需要任何外圍元件6. 測(cè)量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送 7. 不銹鋼保護(hù)管直徑 6 8. 適用于dn1525, dn40dn250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫9. 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 m10x1, m12x1.5, g1/2”任選10. pvc電纜直接出線(xiàn)或德式球型接線(xiàn)盒出線(xiàn),便于與其它電器設(shè)備連接3.2.3引腳圖圖 3-33.3 lcd16021602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型

20、液晶模塊。它由若干個(gè)5x7或者5x11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義cgram，顯示效果也不好）。 1602lcd是指顯示的內(nèi)容為16x2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。3.3.1引腳圖及引腳功能第1腳：vss為電源地 第2腳：vcc接5v電源正極 第3腳：v0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10k的電位器調(diào)整對(duì)比度）第4腳：rs為寄存器選擇，

21、高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器第5腳：rw為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作第6腳：e(或en)端為使能(enable)端第714腳：d0d7為8位雙向數(shù)據(jù)端第1516腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極圖 3-43.3.2 lcd1602的特性1. +3.3v電壓，對(duì)比度可調(diào) 2. 內(nèi)含復(fù)位電路 3. 提供各種控制命令,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 4. 有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ddram 5. 內(nèi)建有192個(gè)5x7點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器cgrom 6. 8個(gè)可由用戶(hù)自定義的5x7的字符發(fā)生器cgram第4章

22、 軟件設(shè)計(jì)4.1 keil uvision4 的使用keil c51是美國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，c語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。keil提供了包括c編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uvision）將這些部分組合在一起。2009年2月發(fā)布keil uvision4，keil uvision4引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開(kāi)發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，并提供了視覺(jué)上的表面對(duì)窗口位置的完全控制的任何地方。新的用戶(hù)界面可以更好地利用屏幕空間

23、和更有效地組織多個(gè)窗口，提供一個(gè)整潔，高效的環(huán)境來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的arm芯片，還添加了一些其他新功能。下面介紹keil uvision4的使用方法:4.1.1項(xiàng)目文件的建立keil c51 現(xiàn)在常用的是第四版本的keil uvision4 ，打開(kāi)的界面如圖4-1 圖 4-1選擇project菜單下的 new project 彈出如圖4-2所示的對(duì)話(huà)框圖 4-2在鍵入“項(xiàng)目1”后保存，彈出圖4-3芯片選擇對(duì)話(huà)框，在這里選擇atmel公司的at89c51芯片如圖4-4，此時(shí)會(huì)提醒用戶(hù)是不是添加啟動(dòng)碼，選擇“是”。圖 4-3圖 4-44.1.2源文件的建立在file菜單下選擇new

24、.彈出程序編寫(xiě)界面如圖4-5 ，在text 下編寫(xiě)程序圖 4-5編程完成后點(diǎn)擊保存，彈出如圖4-6對(duì)話(huà)框圖 4-6輸入文件名加后綴“.c”，這里輸入“項(xiàng)目1.c”，點(diǎn)擊保存。這樣我們就完成了一個(gè)源文件，之后右鍵點(diǎn)擊“source group 1”在彈出的下拉菜單中選擇“add files to groupsource group 1.彈出如圖4-7所示對(duì)話(huà)框，找到剛剛完成的源文件，單擊add，這樣我們就把源文件添加到工程中去了。圖 4-74.1.3編譯、連接項(xiàng)目，形成目標(biāo)文件把保存了的工程源文件添加到工程當(dāng)中過(guò)后，我們就可以編程、連接、調(diào)試了。在編譯之前我們?cè)O(shè)置一下，在通過(guò)過(guò)后會(huì)生成“*.he

25、x文件”，這就是單片機(jī)所需的程序文件。設(shè)置如圖4-8圖 4-8編譯、連接時(shí)，如果程序有錯(cuò)，則編譯不成功，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的提示信息，以便用戶(hù)修改。如圖4-9，這個(gè)是編譯成功的情況。圖 4-94.2 stc_isp的使用stc-isp 是一款單片機(jī)下載編程燒錄軟件，是針對(duì)stc系列單片機(jī)而設(shè)計(jì)的，可下載stc89系列、12c2052系列和12c5410等系列的stc單片機(jī)，使用簡(jiǎn)便，現(xiàn)已被廣泛使用?，F(xiàn)目前使用的是stc-isp的版本是v4.7.9的版本。打開(kāi)軟件，出現(xiàn)如圖4-10所示的界面。圖 4-10在程序下載之前要先設(shè)置，要選擇對(duì)應(yīng)的芯片、com口、波特率（一般可以默認(rèn)不變）。設(shè)置

26、好過(guò)后再用串口線(xiàn)把電腦和開(kāi)發(fā)板連接好就可以下載程序到芯片當(dāng)中了，點(diǎn)擊主界面的“openfile/打開(kāi)文件”，彈出如圖4-11的對(duì)話(huà)框，選擇需要的“*.hex或者是*.bin”文件。在下載時(shí)候，開(kāi)發(fā)板需要重新復(fù)位一次，可用對(duì)開(kāi)發(fā)板重新上電的辦法。圖 4-114.3 程序流程圖4.3.1上下限調(diào)整上下限調(diào)整模塊主要由按鍵程序和顯示程序構(gòu)成。按鍵掃描電路掃描調(diào)整鍵k1是否按下，檢測(cè)到按鍵按下時(shí)，延時(shí)1ms,再次檢測(cè)按鍵是否按下，若檢測(cè)到按下，才確定此按鍵，本設(shè)計(jì)中每個(gè)按鍵設(shè)計(jì)都運(yùn)用了防抖動(dòng)功能，避免抖動(dòng)產(chǎn)生的誤差。當(dāng)檢測(cè)到按鍵k1按下七次時(shí)，顯示為設(shè)定的上限值，此時(shí)k2和k3分別為遞增鍵和遞減鍵，在

27、上限或下限沒(méi)超過(guò)125時(shí)，每次檢測(cè)到按下時(shí)則上限值增加或減少1，并將key4標(biāo)志位置7。當(dāng)k1被按下八次時(shí)，顯示為設(shè)定的下限值，此時(shí)k2和k3分別為遞增鍵和遞減鍵，每次檢測(cè)到按下時(shí)則下限值增加或減少1，并將key4標(biāo)志位置8。當(dāng)k1被第九次按下時(shí)，key4標(biāo)志位置9，此時(shí)跳轉(zhuǎn)到溫度采集模式，并將設(shè)定的上限值和下限值寫(xiě)入到傳感器中。顯示程序顯示設(shè)定值的變化，當(dāng)key4為0時(shí)，顯示測(cè)量到的溫度的值，當(dāng)key為7時(shí)，顯示上限值，并隨k2，k3按鍵按下的時(shí)上限值的變化而變化，當(dāng)key4為8是，顯示下限值，并隨k2，k3按鍵按下時(shí)下限值的變化而變化圖 4-12 上下限調(diào)整程序流程圖4.3.2 報(bào)警程序報(bào)警模塊主要由單片機(jī)輸出電平來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器構(gòu)成。當(dāng)所測(cè)溫度超過(guò)設(shè)定的上限（th值）或下限溫度（tl值）時(shí)置beep=1，表示溫度值越界。在調(diào)用報(bào)警子程序時(shí)先判斷beep的值，若為1則在鳴器端口輸出低電平信號(hào)beep=0，蜂鳴器報(bào)警。在蜂鳴器報(bào)警的同時(shí)，led燈不斷閃爍。圖 4-13 報(bào)警程序流程圖第5章 總結(jié)此課程設(shè)計(jì)用到了一個(gè)單片機(jī)stc89c52、ds18b20、電阻、電源和簡(jiǎn)單的外圍電路，因此設(shè)計(jì)的核心就是芯片ds1