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基于51单片机环境温度检测及显示.pdf
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摘 要
本次的温度检测设计及显示以 AT89C51 单片机系统进行温度采集,
AT89C51 单片机系统进行控制,温度信号由温度传感器 18b20 采集,通过 8255
键盘控制输入 89C51,温度数据传输采用 12864 液晶显示模块来实现。
本次设计实现了:
检测温度范围:0℃--100℃。
检测器单元可显示检测的温度值。
采用 12864 液晶显示模块显示。
采用 8255 控制键盘。
本次的温度检测及显示设计主要研究了单片机与 12864 液晶显示模块、温
度检测芯片 18b20 接口之间的作用,学会根据外围电路设计进行软件编程及系
统调试,练习撰写实训总结报告,培养我们运用专业知识设计智能仪器的能力。
为以后的改进和发展奠定了很好的基础。
关键词:温度检测、AT89C51 单片机系统、温度传感器 18b20、8255 键盘、
12864 液晶显示模块
目录
第一章 绪论 ...............................................................................................................3
1.1 环境温度检测的概述 .......................................................................................3
1.2 环境温度检测的现状和发展前景 ...................................................................3
1.2.1 环境温度检测的现状................................................................................. 3
1.2.2 环境温度检测的发展前景......................................................................... 3
1.3 环境温度检测研究的主要内容 .......................................................................4
第二章 环境温度检测及显示总体的设计方案 .......................................................5
2.1 环境温度检测及显示的各个部分的设计方案 ...............................................5
2.1.1 测量部分..................................................................................................... 5
2.1.2 远程通信部分............................................................................................. 5
2.1.3 显示部分..................................................................................................... 5
2.2 环境温度检测及显示的总体的设计结构 .......................................................6
第三章 环境温度检测及显示主要模块的组成 .......................................................7
3.1 温度检测芯片 DS18B20 模块 .........................................................................7
3.1.1 DS18B20 的技术参数..............................................................................7
3.1.2 DS18B20 数字温度计的封装与外形尺寸..............................................7
3.1.3 DS1820 使用中注意事项 ........................................................................7
3.2 12864 液晶显示模块 ........................................................................................8
3.2.1 OCM4X8C 汉字液晶屏引脚表...............................................................8
3.2.2 OCM4X8C 接口方式与时序...................................................................8
3.3 8255 按键模块 ..................................................................................................9
3.3.1 引脚说明................................................................................................... 10
3.3.2 内部结构................................................................................................... 10
3.3.3 工作方式控制电路................................................................................... 10
3.3.4 总线数据缓冲器....................................................................................... 11
3.3.5 8255 三种基本工作方式.......................................................................... 11
3.3.6 读/写控制逻辑电路 ................................................................................. 11
第四章 系统的软件实现 .........................................................................................12
4.1 主程序的流程图 .............................................................................................12
4.2 按键的流程图 .................................................................................................12
4.3 时间功能的流程图 .........................................................................................13
1
第五章 环境温度检测系统显示 .............................................................................14
5.1 应用 DXP2004 绘制环境温度检测及显示原理图 .....................................14
5.1.1 电路原理图的 PCB 显示 .......................................................................14
5.2 环境温度显示 .................................................................................................15
5.2.1 环境温度显示使用和操作说明............................................................... 15
第六章 心得体会 ........................................................................错误!未定义书签。
参考文献 .....................................................................................................................17
附录.............................................................................................................................. 18
程序代码 ..................................................................................................................18
1. 头文件............................................................................................................ 18
2. DS18B20 的主要程序代码........................................................................... 18
3. 12864 的主要程序代码................................................................................. 20
4. 8255 的主要程序代码................................................................................... 21
5. 时钟的主要程序............................................................................................ 22
6. 动画的主要程序代码.................................................................................... 23
2
第一章 绪论
1.1 环境温度检测的概述
环境温度检测实质上就是对周围环境温度的测量,周围环境的温度变化,
检测到的温度会随着周围环境的变化而变化。
温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。一、接触式测
温仪表测温仪表:比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质
需要进行充分的热交金刚,帮需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温
的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。二、非
接触式仪表测温:通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接
触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应
速度一般也比较快。
但是,在本设计中,我们采用的是DS18B20 温度传感器,通过检测周围环
境而显示当前的温度值。温度是影响传感器性能的一个关键因素,温度补偿对于
提高传感器的性能起到关键作用 ,在研制新一代的传感器中 ,温度测量的难题以
再一次摆在人们的面前。因此,如何在传感器极小的空间内精确地测量、传输、
处理温度信息是制约传感器性能和体积的关键,采用进口高性能、小体积、数字
化温度元件 DS18B20 可以很好地解决这个问题,另外,有些传感器需要多点温度
补偿,只需将多个 DS18B20 并联就可以解决这个问题,无需增加硬件,电路非常简
单。故而,我们采用 DS18B20 温度传感器检测周围环境,显示当前温度值。
1.2 环境温度检测的现状和发展前景
1.2.1 环境温度检测装置的现状
据网上信息的显示,我国环境温度检测装置在的应用宏观环境分析:
图 1.1 我国温度检测装置产业宏观经济环境分析
1.2.2 环境温度检测装置的发展前景
3
环境温度检测装置的发展前景:
图 1.2 国内温度检测装置供给分布图
图 1.3 国内温度检测装置的需求结构分布图
1.3 环境温度检测研究的主要内容
本次的温度检测及显示设计主要研究了单片机与 12864 液晶显示模块、温
度检测芯片 DS18B20 接口之间的联系,学会根据外围电路设计进行软件编程及
系统调试。通过这些的结合,使得该设计达到一个目标:通过对周围环境的检
测来显示当前的温度值。
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