單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告簡易數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)姓 名 學(xué)號(hào) 班 級(jí) 08自動(dòng)化 指導(dǎo)教師目錄第一章：設(shè)計(jì)目的及要求第二章：簡易數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)1引言2整體設(shè)計(jì)方案第三章：電路的軟件設(shè)計(jì)3.1 數(shù)字溫度計(jì)的簡要使用說明3.2 系統(tǒng)軟件算法分析3.3 軟件流程圖 軟件程序內(nèi)容第四章：硬件原理圖及PCB第一章 設(shè)計(jì)目的及要求一、設(shè)計(jì)目的1.通過單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，熟練掌握匯編語言的編程方法和編程過程，將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去，提高我們的動(dòng)腦和動(dòng)手的能力。2.通過簡易數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，掌握DS18B20的使用方法，和簡單程序的編寫，最終提高我們的對時(shí)序圖的識(shí)別能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求基本要求：1.數(shù)碼管能夠顯示當(dāng)前的溫度值；2.能夠通過按鍵設(shè)定報(bào)警溫度；3.溫度越限時(shí)能夠通過蜂鳴器報(bào)警。第二章：簡易數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)摘  要:隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們的生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，本文將介紹一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)，本溫度計(jì)可以設(shè)置上下下限報(bào)警溫度，并通過串口通訊使蜂鳴器報(bào)警，發(fā)出不同的音樂。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，數(shù)字控制，溫度計(jì)，DS18B20，STC89C521 引言 在日常生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制，傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻。而這兩種測出的一般是電壓的模擬信號(hào)，要通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，需要比較過的外部硬件支持，由于硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀書方便，測溫范圍廣，測溫精確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫要求比較精確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)MCU使用STC89C52，測溫傳感器使用DS18B20，用四位共陰數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)溫度顯示。STC89C52MCUDS18B20溫度采集矩陣鍵盤復(fù)位電路晶體振蕩8位數(shù)碼管顯示單向串口STC89C52MCU音樂報(bào)警2 整體設(shè)計(jì)方案 簡易溫度計(jì)的總體設(shè)計(jì)框圖如下圖所示，其中主控芯片都采用STC89C52,而溫度采集采用DS18B20，用八位數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)溫度，以及設(shè)置上下限溫度的同時(shí)顯示當(dāng)達(dá)到報(bào)警溫度時(shí)，通過串口使第二塊單片機(jī)發(fā)出在高于上限和低于下限溫度時(shí)發(fā)出不同的音樂。當(dāng)溫度低于報(bào)警溫度時(shí)音樂就會(huì)立刻停止。第三章 電路的軟件設(shè)計(jì)3.1 數(shù)字溫度計(jì)的簡要使用說明 首先接通電源，這時(shí)數(shù)碼管上就會(huì)顯示當(dāng)前的溫度值，若要設(shè)置上下限的值可以按矩陣鍵盤上對應(yīng)的兩個(gè)鍵分別設(shè)置上下限，除了0-9十個(gè)數(shù)字鍵外還有一個(gè)是清除鍵，可以同時(shí)清除上下限的報(bào)警溫度和數(shù)碼管上的數(shù)字。3.2 系統(tǒng)軟件算法分析 第一塊MCU中包括主程序，讀取溫度，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計(jì)算溫度程序，顯示數(shù)據(jù)以及刷新數(shù)據(jù)，以及串口發(fā)送報(bào)警命令程序，定時(shí)器0中斷的鍵盤掃描及其處理的中斷子程序，第二塊MCU中包括接受命令程序，和發(fā)出報(bào)警音樂的子程序。3.3 軟件流程圖 主程序流程圖 鍵盤掃描中斷 報(bào)警音樂3.4 軟件程序內(nèi)容第一部分:SETHIGH EQU 53HBAOJING EQU 52HDISDATA EQU P0DISSCAN EQU P2POINT EQU 51HFLAG EQU 50HI EQU 40HDAT EQU 41HTH EQU 42HTL EQU 43HTN EQU 44HTD EQU 45HSETTN EQU 4AHSETTN1 EQU 4DHSETTNBIT EQU 4CHSETTDBIT EQU 4EHSETTD EQU 4BHZUHEKEY EQU 46HKEYNUM EQU 47HDISPNUM EQU 49HORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP INTT0ORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV SETTD,#00MOV SETTN,#250MOV SETTN1,#00MOV SETTNBIT,#00MOV SETTDBIT,#00CLR SETHIGHMOV I,#00MOV DAT,#00MOV TD,#00MOV TN,#00MOV TH,#00MOV TL,#00MOV 30H,#00MOV 31H,#00MOV 32H,#00MOV 33H,#00MOV 34H,#00MOV 35H,#00MOV 20H,#00MOV 21H,#00MOV 22H,#00MOV 23H,#00MOV 24H,#00MOV 25H,#00MOV 26H,#00MOV 27H,#00SETB EASETB ET0MOV TMOD,#21HMOV TH1,#0E6HMOV TL1,#0E6HMOV PCON,#00HMOV SCON,#0D0HSETB TR1MOV TH0,#0FEHMOV TL0,#0CHSETB TR0MOV DISDATA,#0FFHMOV DISSCAN,#0FFHCLR TR0LCALL IN18B20MOV DAT,#0CCHLCALL WRITE1CHARMOV DAT,#44HLCALL WRITE1CHARSETB TR0MOV DISPNUM,#100SHU: LCALL SHUMA DJNZ DISPNUM,SHULOOP:CLR TR0LCALL READTEMPSETB TR0MOV A,THANL A,#0F8HJZ LOOP1 ;判斷溫度是否為負(fù)SETB FLAGMOV A,THCPL AMOV TH,AMOV A,TLCPL AMOV TL,ACLR CINC TLJNC LOOP1INC THLOOP1:MOV A,TL ;取出整數(shù)和小數(shù)ANL A,#0FHMOV TD,AMOV A,TLANL A,#0F0HSWAP AMOV TN,AMOV A,THANL A,#0FHSWAP AORL TN,AJNB BAOJING,BUBAOMOV A,TNCJNE A,SETTN,PANDUAN1 PANDUAN1:JC BUBAO2CLR TR0MOV A,#0CCHMOV C,PMOV TB8,CMOV SBUF,A JNB TI,$CLR TISETB TR0SJMP BUBAO1BUBAO2:MOV A,TNCLR CCJNE A,SETTD,PANDUAN2 PANDUAN2:JNC BUBAOCLR TR0MOV A,#0AAHMOV C,PMOV TB8,CMOV SBUF,A JNB TI,$CLR TISETB TR0SJMP BUBAO1BUBAO:CLR TR0MOV A,#0BBHMOV C,PMOV TB8,CMOV SBUF,A JNB TI,$CLR TISETB TR0BUBAO1:MOV A,TN ;整數(shù)部分MOV B,#100DIV ABMOV 30H,AMOV A,BMOV B,#10DIV ABMOV 31H,AMOV 32H,BMOV A,30HJNZ L1MOV 30H,#10 MOV A,31HJNZ L1MOV 31H,#10 L1:JNB FLAG,L2MOV 30H,#11CLR FLAGL2:MOV A,TD ;小數(shù)第一位MOV B,#10MUL ABMOV B,#16DIV ABMOV 33H,AMOV 34H,#13MOV 35H,#12MOV R0,#30H ;編碼MOV DPTR,#TAB2L3: MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV R0,AINC R0CJNE R0,#36H,L3MOV DISPNUM,#100 ;顯示SHU1: LCALL SHUMA DJNZ DISPNUM,SHU1LJMP LOOPSHUMA:MOV A,#06H ;顯示30H到35H的值MOV R0,#35H ZAIX:DEC A PUSH ACC MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR CPL A MOV P2,A MOV A,R0 MOV P0,A CJNE R0,#32H,S1 SETB DIAN S1:DEC R0 LCALL DELAY1MS MOV P2,#0FFH MOV P0,#0FFH POP ACC JNZ ZAIX RETTAB1:DB 01H,02H,04H,08H DB 10H,20H,40H,80HTAB2:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,40H,39H,63HKEYCODE: DB 0EEH,0DEH,0BEH,07EH DB 0EDH,0DDH,0BDH,07DH DB 0EBH,0DBH,0BBH,07BH DB 0E7H,0D7H,0B7H,077HIN18B20: ;初始化I1:SETB DQNOPNOPCLR DQ LCALL DELAY600USSETB DQMOV R7,#20DJNZ R7,$JB DQ,I1LCALL DELAY600USJNB DQ,I1SETB DQRETREAD1CHAR: ;讀一個(gè)字節(jié)MOV DAT,#00MOV I,#08HRLOOP1:SETB DQNOPNOPMOV A,DATRR AMOV DAT,ACLR DQNOPNOPNOPNOPSETB DQNOPNOPNOPNOPJNB DQ,RLOOP2ORL DAT,#80HRLOOP2:LCALL DELAY60USDJNZ I,RLOOP1RETWRITE1CHAR: ;寫一個(gè)字節(jié)MOV I,#08HWLOOP1:SETB DQNOPNOPCLR DQNOPNOPNOPNOPNOPMOV A,DATANL A,#01HJZ WLOOP2SETB DQSJMP WLOOP3WLOOP2:CLR DQWLOOP3:LCALL DELAY60USMOV A,DATRR AMOV DAT,ADJNZ I,WLOOP1SETB DQMOV R7,#6DJNZ R7,$RETREADTEMP: ;讀數(shù)據(jù)LCALL IN18B20MOV DAT,#0CCHLCALL WRITE1CHARMOV DAT,#0BEHLCALL WRITE1CHARLCALL READ1CHARMOV TL,DATLCALL READ1CHARMOV TH,DATLCALL IN18B20MOV DAT,#0CCHLCALL WRITE1CHARMOV DAT,#044HLCALL WRITE1CHARRETINTT0:PUSH PSWPUSH ACCPUSH BSETB RS0LCALL KEYSCANMOV A,KEYNUMCJNE A,#16,YOUJIANRETURN:CLR TF0MOV TH0,#0FEHMOV TL0,#0CHCLR RS0POP B POP ACCPOP PSWRETIYOUJIAN:CJNE A,#10,SETLOW ;設(shè)置溫度按鍵SETB BAOJINGSETB SETHIGHSJMP ILOOPSETLOW: CJNE A,#13,RETURNSETB BAOJINGCLR SETHIGHILOOP:LCALL KEYSCANMOV A,KEYNUMCJNE A,#16,YOUJIAN1JMP NUM3YOUJIAN1:CJNE A,#10,CLRNUMMOV A,SETTN1JNZ ILOOP3ILOOP4:MOV A,SETTDJNZ ILOOP3CLR BAOJINGSJMP ILOOP2ILOOP3:JNB SETHIGH,ILOOP2MOV SETTN,SETTN1ILOOP2:JMP RETURNCLRNUM:CJNE A,#11,NUMKEY1 MOV 20H,#00MOV 21H,#00MOV 22H,#00MOV 23H,#00MOV 24H,#00MOV 25H,#00MOV 26H,#00MOV 27H,#00 ;小數(shù)點(diǎn)MOV SETTN,#250MOV SETTD,#00MOV SETTN1,#00CLR BAOJINGJMP NUM3NUMKEY1:JNB SETHIGH,NUMKEY2MOV A,SETTN1JZ NUM1MOV A,SETTNBITCJNE A,#02H,NUM2LJMP NUM3NUM2:MOV B,#10MOV A,SETTN1MUL ABADD A,KEYNUMMOV SETTN1,AINC SETTNBITLCALL XIAN1SJMP NUM3NUM1:MOV SETTN1,KEYNUMMOV SETTNBIT,#01LCALL XIAN1JMP NUM3NUMKEY2:MOV A,SETTDJZ NUM12MOV A,SETTDBITCJNE A,#02H,NUM22LJMP NUM3NUM22:MOV B,#10MOV A,SETTDMUL ABADD A,KEYNUMMOV SETTD,AINC SETTDBITLCALL XIAN2SJMP NUM3NUM12:MOV SETTD,KEYNUMMOV SETTDBIT,#01LCALL XIAN2NUM3:MOV DISPNUM,#50SHU2: LCALL SHUMA2 DJNZ DISPNUM,SHU2LJMP ILOOPXIAN:MOV R0,#20H MOV 25H,24H MOV 24H,23H MOV 23H,22H MOV 22H,21H MOV 21H,20H MOV DPTR,#TAB2 MOV A,KEYNUM MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A RETXIAN1:MOV R0,#20H MOV 23H,22H MOV 22H,21H MOV 21H,20H MOV DPTR,#TAB2 MOV A,KEYNUM MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A RETXIAN2:MOV R0,#24H MOV 27H,26H MOV 26H,25H MOV 25H,24H MOV DPTR,#TAB2 MOV A,KEYNUM MOVC A,A+DPTR MOV 24H,A RETKEYSCAN:MOV P1,#0F0H ;鍵盤掃描MOV A,P1ANL A,#0F0HXRL A,#0F0HJZ NOJIAN ;無鍵輸入LCALL DELAY10MS ;延時(shí)20msMOV P1,#0F0HMOV A,P1ANL A,#0F0HPUSH ACCXRL A,#0F0HJNZ NOJIAN1POP ACC JMP QITANOJIAN1:POP ACCMOV R7,A MOV P1,#0FHMOV A,P1ANL A,#0FHADD A,R7MOV ZUHEKEY,A ;放組合鍵SHIFANG:MOV P1,#0F0HMOV A,P1CJNE A,#0F0H,SHIFANGLCALL CHAXUN SJMP QITANOJIAN:MOV KEYNUM,#16 ;放計(jì)算鍵 QITA: RETCHAXUN: MOV DPTR,#KEYCODEMOV R1,#16MOV A,#00HCHALOOP:PUSH ACCMOVC A,A+DPTRCJNE A,ZUHEKEY,CHALOOP1POP ACCDONE:MOV KEYNUM,ARETCHALOOP1:POP ACCINC ADJNZ R1,CHALOOPLJMP DONESHUMA2:MOV A,#08H ;顯示20H到27H的值MOV R0,#20H ZAIX2:DEC A PUSH ACC MOV DPTR,#TAB1 MOVC A,A+DPTR CPL A MOV P2,A MOV A,R0 MOV P0,A INC R0 LCALL DELAY1MS MOV P2,#0FFH MOV P0,#0FFH POP ACC JNZ ZAIX2 RETDELAY1MS: MOV R7,#02H ;延時(shí)1msDL1:MOV R6,#0FFHDL2:DJNZ R6,DL2DJNZ R7,DL1RETDELAY10MS: MOV R7,#70 ;延時(shí)10msAA2:MOV R6,#49DJNZ R6,$NOPNOPDJNZ R7,AA2RETDELAY60US: ;延時(shí)66USMOV R7,#33DJNZ R7,$RETDELAY600US:;延時(shí)600USMOV R6,#02DEL1:MOV R7,#150DJNZ R7,$DJNZ R6,DEL1RETDELAY200MS:MOV R5,#10AA0:MOV R7,#200 ;延時(shí)20msAA1:MOV R6,#49DJNZ R6,$NOPNOPDJNZ R7,AA1DJNZ R5,AA0RETEND第二部分:J EQU 30HSPTEMP1 EQU 31HSPTEMP2 EQU 32HSPTH EQU 33HSPTL EQU 34HSPTIME EQU 35HMUSIC EQU 36HORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP INTT0ORG 0030HMAIN:MOV SP,#60HMOV TMOD,#21HMOV TH1,#0E8HMOV TL1,#0E8HMOV PCON,#00HMOV SCON,#0D0HSETB TR1MOV IE,#82HLOOP:JNB RI,$CLR RIMOV A,SBUFMOV C,PJNC L1JNB RB8,ERRJMP L2L1:JB RB8,ERRL2:MOV R0,ACJNE R0,#0CCH,LOOP1MOV R0,#00SETB MUSICLCALL SPEAK0JMP LOOPLOOP1:CJNE R0,#0AAH,LOOPMOV R0,#00CLR MUSICLCALL SPEAK0JMP LOOPERR:MOV A,#0FFHMOV C,PMOV TB8,CMOV SBUF,A JNB TI,$CLR TICALL DELAYJMP LOOPSPEAK0:MOV J,#00SPEAK1:MOV A,JJB MUSIC,SPEAK5MOV DPTR,#TABLESJMP SPEAK6SPEAK5:MOV DPTR,#TABSPEAK6: MOVC A,A+DPTRMOV SPTEMP1,AJZ SPEAK4ANL A,#0FHMOV SPTEMP2,AMOV A,SPTEMP1SWAP AANL A,#0FHJNZ SINGCLR TR0JMP SPEAK3SING:DEC AMOV SPTIME,ARL AMOV DPTR,#TABLE1MOVC A,A+DPTRMOV TH0,AMOV SPTH,AMOV A,SPTIMERL AINC AMOVC A,A+DPTRMOV TL0,AMOV SPTL,ASETB TR0SPEAK3:CALL DELAY187MSJNB RI,SPEAK7CLR RIMOV A,SBUFCJNE A,#0BBH,SPEAK7CLR TR0LJMP LOOPSPEAK7:INC JJMP SPEAK1SPEAK4:CLR TR0RETDELAY: MOV R7,#250DELAY0:MOV R6, #250DJNZ R6,$DJNZ R7, DELAY0RET INTT0:PUSH ACCPUSH PSWMOV TL0,SPTLMOV TH0,SPTHCPL SPEAKERPOP PSWPOP ACCRETIDELAY187MS:MOV R7,#02D2:MOV R4,#187D3:MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R4,D3MOV A,SPTEMP2DEC AMOV SPTEMP2,AJNZ DELAY187MSRETTABLE1:DW 64260,64400,64524,64580DW 64684,64777,64820,64898DW 64968,65030,65058,65110DW 65157,65178,65217TABLE:;1DB 02H,82H,82H,82H,93H,0A1H,92H,52H,62H,62H,62H,52H,58HDB 02H,82H,82H,82H,62H,52H,52H,42H,52H,42H,52H,62H,68H,00HTAB:DB 02H,32H,32H,52H,62H,52H,62H,82H,62H,52H,42H,52H,28HDB 02H,42H,42H,52H,62H,52H,62H,82H,92H,82H,82H,62H,62H,62H,62H,52H,00HEND第四章：硬件原理圖及PCB 矩陣鍵盤 顯示電路 單片機(jī)單元電路上面列出了三個(gè)單元電路的PCB圖，其他電路部分由萬用板做出。