1、五年级课时特训答案题目： 专业： 指导教师： 学院： 学号： 班级： 姓名： 一、 课题任务与目的随着科学技术的不断进步与发展，温度控制在工业控制、电子测温计、医疗仪器、家用电器等各种温度控制系统中广泛应用，且由过去的单点测量向多测量发展。目前温度传感器有模拟和数字两类传感器，为了克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和 AD 转换器的弊端，大多数多点测温控制系统采用数字传感器，并大大方便了系统的设计。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的
2、各种智能 IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。微处理器体积小、重量轻、具有很强的灵活性而且价格便宜，在低端工业控制中得到广泛应用。本毕业设计题目主要涉及内容是利用89S51 系列单片机和串口外部设备，设计完整的测量方案来测试渔场水温，监测水下温度是否适合鱼类生存，将温度测量结果采用通讯的方式上传到 PC 机，PC 机可以对温度进行长时间的监视和记录，若温度过低或过高都可发出警报。二、调研资料情况 1、单片机的调研单片机是后 PC（个人计算机）
3、时代随着电子计算机的发展而常产生的。在 20 世纪 70 年代，电子计算机在数字逻辑运算，推理，自动控制等方面显露出非凡的功能后，在工业控制领域也对计算机技术发展提出了新的要求，如面对控制对象，面对各种传感器信号，面对人机交换操作控制能方便地嵌入到工业控制应用系统中等。此时么单片机应运而生。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有 1-2 部单片机。 汽车上一般配备 40 多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过 PC 机和其他计算的总和，甚至比人类的
4、数量还要多。而本设计采用的是 AT89S51 单片机。AT89S51 单片机具有在线编程，Flash 程序存储器的单片机。由 CPU 内核，程序存储器，数据存储器，IO 口，复位与时钟，定时器与计数器，中断系统，串行通讯接口，看门狗和 ISP 在线编程接口组成，AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)Flash 存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存
5、储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51 具有如下特点：40 个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM），32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。AT89S51 在空闲模式下，CPU暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模
6、式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89S51 特性兼容 MCS-51 指令系统4k 可反复擦写(1000 次）ISP Flash ROM1000 次擦写周期32 个双向 I/O 口4.5-5.5V 工作电压2 个 16 位可编程定时/计数器时钟频率 0-33MHz全双工 UART 串行中断口128x8bit 内部 RAM低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式3 级加密位看门狗（WDT）电路软件设置空闲和省电功能灵活的 ISP 字节和分页编程双数据寄存器指针2、
7、温度传感器的调研DS18B20美国 DALLAS 公司生产的 DS18B20 可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。2.2.2 技术性能描述独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。测温范围 55125，固有测温分辨率 0.5。支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，最多只能并联 8 个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温。工作电源: 35V/DC。在使用中不需要任何外围元件
8、，测量结果以 912 位数字量方式串行传送。2.2.5 DS18B20 内部结构图见图 2.1。图 2.1DS18B20 内部结构图3 RS232RS232是目前异步串行通信中应用最广泛的标准总线，适用于数据中断设备(DTE和数据通信设备(DEC)ELA RS232是目前最常用的串行接口标准，用于计算机与计算机之间，计算机与单片机的数据通信。此标准的目的是定义数据终端设备(DTE)之间的电气特性。RS232提供了单片机与单片机、单片机与PC机之间串行数据通信的标准接口。但RS232规定的逻辑电平与单片机的逻辑电平是不一致的。因此在应用中，必须把微处理器的信号电平(TTL电平)转换为RS232电
9、平，或者对二者进行逆转换。选用电平转换芯片MAX232来实现的。4 TS12864 液晶 LCD随着科技的发展，液晶显示模块的应用前景将更加广阔。TS128643 液晶显示模块是采用控制芯片 ST7920 来控制显示的。ST7920 是台湾矽创电子公司生产的中文图形控制芯片，它是一种内置 128*6412 汉字图形点阵的液晶显示控制模块，用于显示汉字及图形。该芯片共内置 8192 个中文汉字（16*点阵） 、128 个字符的 ASCII 字符库（8*16 点阵）及 64*256 点阵显示 RAM(GDRAM). 为了简单、有效地显示汉字和图形，该模块内部设计有 2MB 的中文字型 CGROM
10、和64*256 点阵的 GDRAM 绘图区域；同时，该模块还提供有 4 组可编程控制的16*16 点阵造字空间；除此之外，为了适应多种微处理器和单片机接口的需要，该模块还提供了 4 位并行、8 位并行、2 线串行以及 3 线串行等多种接口方式。TS128643 是一种图形液晶点阵液晶显示器，该显示器能够使用串口和并口两种接线方式。并口可以选择 4 线和 8 线两种。可完成图形显示。也可以显示 8*4 个（16*16 点阵）汉字，LED 背光 黄绿色。如选用不带汉字库的TS12864,对于使用的部分汉字分别提取其字模并以二进制形式保存于内部FLASHROM 中。5 时钟电路的引脚功能及结构 DS
11、1302时钟电路可以简单定义为产生象时钟一样准确的振荡电路。任何工作都按时间顺序的电路。现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307、PCF8485 等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。本设计采用的时钟电路 DS1302 是 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为 2.5V5.5V。采用三线接口与 CPU 进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或 RAM 数据。DS1302 内部有一个 318 的用于临时性存放数据的 RAM 寄存器。DS1302 是 DS1202 的升级产品，与 DS1202 兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
