是模数转换器件，而且读信息或写信息仅 需单线接口，使用非常方便，新型的单线数字温度传感器体积小，精度高，使用更灵 活。 有三个引脚，接地为数字信号输入输出端为外接电源输 入端。 唐山工业职业技术学院自动化系 的内部结构如图所示 内结构主要由部分组成位光刻温度传感器非挥发的温度 报警触发器和配置寄存器。 位光刻光刻中的位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是 该的地址序列码，即。它的作用是使每个的地址都各不相， 可以实现在相同的总线上挂接多个的目的。位光刻的排列是开始 位是产品类型标号，接着的位是该自身序列号，最后位是前面 位的循环冗余校验码。 温度传感器在温度传感器的使用中，以位转化为例，从 中得到位符号扩展的二进制补码读数形式，以的形式表达，其中为 符号位，二进制的数存储在的个位的中，这是位转化后得到的 位数据，其中前面位是符号位，如果测得温度大于，这位为，只要将测 到的数值乘以即可得到实际温度如果温度小于，这位为，测得到的数 值需要取反加再乘以即可得到实际温度。 非发挥的温度报警触发器温度传感器的内部存储器包括个高 速暂存和个非易失性的电可擦除的，后者存放高温度和低温度触发器 和结构寄存器。当温度达到低温或高温的时候，温度报警触发器会发出警报。 高速暂存高速暂存存储器包含了个连续字节，如表，当温度转换命令 发出后，经转换所得的温度值存放在高速暂存存储器的第和第个字节内，第 个字节存放的是温度的低位信息，第个字节存放的是温度的高位信息，单片机 可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后第字节是 位 和单 线接 口 存储器和控制器 高速缓存存储器 真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际， 把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在经常的写 与读的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。 最后，还要感谢我的指导老师和热心的同学，在他们的帮助下我的毕业设计才能 顺利完成，谢谢你们, 唐山工业职业技术学院自动化系 基于单片机的数字温度计设计 概论 温度是种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产 过程中要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方 法和装置具有重要意义。在单片机的应用中，个很重要的应用就是对温度进行检测。 测量温度的关键是温度传感器，采用智能温度传感器以实现温度数字化，既能以数字 形式直接输出被测温度值，具有测量误差小，分辨力高，抗干扰能力强，能够远程传 输数据，带串行总线接口等优点。温度的数字输出显示在段数码管显示器上。 单片机温度传感器与段数码管显示器等电子元器件的互联，可以研制和开发 出具有高性价比的新代测温系统基于单片机的数字温度计。 基于单片机的数字温度计设计，即对温度进行实时测量，使用单线数字温度传感 器把温度信号直接转换成数字信号输入单片机。经单片机处理后，将实时温 度显示在两个段数码管显示器上。 完成本设计需要软件编程和硬件电路设计，需要用到两种软件。 软件编程的简介 软件编程用公司提供的产品软件，它集项目管理 编译工具代码编写工具代码调试以及安全仿真于体，适合个人开发或人数少 多开发过程的管理还不成熟的开发团体，这软件简单易用。 硬件电路设计的简介 硬件电路设计使用英国公司推出的用于仿真 单片机及其外围设备的工具软件。具有高级原理布图混合模 式仿真设计以及自动布线等功能。的虚拟仿真技 术第次真正实现了在物理原型出来之前对单片机应用系统进行设计开发和 测试。 与配合使用可以在不需要硬件投入的情况下，完成单片阻的位双向口，口缓冲器可接收，输 出个门电流，当口被写时，其管脚电位被内部上拉电阻 拉高，且作为输入。作为输入时，口的管脚电位被外部拉低，将 输出电流，这是由于内部上拉的缘故。口当用于外部程序存储器 或位地址外部数据存储器进行存取时，口输出地址的高八位。 在给出地址时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数 据存储器进行读写时，口输出其特殊功能寄存器的内容。口在 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 口口管脚是个带内部上拉电阻的双向口，可接收输出个门 电流。当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入时，由于外部下拉为低电平，口将输出电流，也是 由于上拉的缘故。口也可作为的些特殊功能口 串行输入口 串行输出口 外部中断 外部中断 记时器外部输入 记时器外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 同时口同时为闪烁编程和编程校验接收些控制信号。 复位输入。当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高唐山工业职业技术学院自动化系 平时间。 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地 址的地位字节。在编程期间，此引脚用于输入编程脉 冲。在平时，端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此 频率为振荡器频率的。因此它可用作对外部输出的脉冲 或用于定时目的。然而要注意的是每当用作外部数据存储 器时，将跳过个脉冲。如想禁止的输出可在 地址上置。此时，只有在执行，指令时 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部 执行状态禁止，置位无效。 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个 机器周期两次有效。但在访问内部部数据存储器时，这两次有 效的信号将不出现。 当保持低电平时，访问外部注意加密方式时，将内部 锁定为当端保持高电平时，访问内部。在编 程期间，此引脚也用于施加编程电源。 机汇编 语言语言等应用系统的仿真开发，从而缩短实际系统的研发周期，降低开发成本。 设计中用到的所有电子元器件 单片机温度传感器段数码管晶振电阻排电 容电阻型三极管芯片等 系统器件选择 单片机的选择唐山工业职业技术学院自动化系 对于单片机的选择，可以考虑使用与系列，由于没有内部， 系统又需要大量内存存储数据，因而不适用。是美国公司生产的低 功耗，高性能位单片机，片内含的可编程的只读程序存储 器，兼容标准指令系统及引脚。它集程序存储器既可在线编程， 也可用传统方法进行编程，所以低价位单片机可为提供许多高性价比的应 用场合，可灵活应用于各种控制领域，对于简单的测温系统已经足够。单片机 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可用二节电池供电。主要特性如下图 所示 与兼容 字节可编程闪烁存储器 寿命写擦循环 数据保留时间年 全静态工作 三级程序存储器锁定 位内部 可编程线 两个位定时器计数器 个中断源单片机引脚如图所示 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 引脚功能介绍 单片机为引脚双列直插式封装，其引脚排列和逻辑符号如图所示 各引脚功能简单介绍如下 供电电压 接地唐山工业职业技术学院自动化系 口口为个位漏级开路双向口，每个管脚可吸收门电流。 当口的管脚写时，被定义为高阻输入。能够用于外部程序 数据存储器，它可以被定义为数据地址的第八位。在编程时， 口作为原码输入口，当进行校验时，输出原码，此时 外部电位必须被拉高。 口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接收 输出门电流。口管脚写入后，电位被内部上拉为高，可 用作输入，口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内 部上拉的缘故。在编程和校验时，口作为第八位地址接收。 口口为个内部上拉于外部程序存储器选通信号，在 对外部程序存储器取指操作时此引脚置低电平有效。在执行片内程序存储器取指时 脚无效。本设计无片外程序存储器扩展，所以将脚接高电平，及 脚悬空。 程序设计 用汇编语言完成对设计的软件编程，程序开始首先对温度传感器进行复 位，检测是否正常工作接着读取温度数据，主机发出指令与在线的 联系，接着向发出温度转换指令，再发出温度寄存器的温度值 指令，并反复调用复位，写入及读取数据子程序，之后再经过数据转换，由数码管显 示出来，不断循环。 程序流程图 唐山工业职业技术学院自动化系 总程序流程图图 程序流程图中内容的说明及部分程序代码 对进行复位，写入和读取温度数据在温度传感器内部 完成，并实现对温度信息的采集读取温度流程如下复位发命令跳 过发命令延时复位发命令跳过发命令 读内部中字节内容连接从总线上读出个字节的数据温度数据的 低位和高位结束 部分程序代码 的复位子程序部分 主机发出复位低脉冲 对温度传感器 进行设置，读取温度 数据转化 显示温度 开始 结束唐山工业职业技术学院自动化系 拉高数据线 等待的回应 标志位，表示存在 标志位，表示不存在 注根据的通信协议，每次读写数据之前都要对进行复位， 复位要求主机先发出复位低脉冲大于然后释放，收到信号后等待 ，然后发出的存在低脉冲，主机收到此信号表示复位成功。 初始化时序图 的写入子程序部分 位共位数据 总线低位，开始写入 息的传输 数据转化子程序部