基于proteus的溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蔡運(yùn)樑　楊凱文

摘 要： 本文介紹了應(yīng)用proteus仿真完成系統(tǒng)開發(fā)的方法以及基于proteus的溫度檢測(cè)系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)，proteus仿真平臺(tái)可以大幅度降低開發(fā)成本以及開發(fā)所需的時(shí)間，有效地促進(jìn)了單片機(jī)產(chǎn)品的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) proteus 溫度檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）03-0006-02

一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是由單片機(jī)為主控芯片，7SEG--mpx2-cc數(shù)碼管為溫度顯示單元的簡(jiǎn)單溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，該系統(tǒng)單片機(jī)通過單總線接口訪問DS18B20，首先對(duì)DS18B20溫度傳感器進(jìn)行初始化，然后進(jìn)行ROM操作命令和儲(chǔ)存器的操作命令，單片機(jī)在ROM操作指令完成后使DS18B20溫度傳感器開始采集溫度數(shù)據(jù)并傳輸與寄存器中最后由數(shù)碼管完成顯示。

二、硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)包括單片機(jī)，7SEG--mpx2-cc數(shù)碼管，溫度傳感器模塊，其硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖2所示。7SEG--mpx2-cc數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描的方法分別讀入單片機(jī)P0口八個(gè)輸出引腳所輸出的高低電頻，并用一個(gè)上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，作為段碼輸出并作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)，P2口接數(shù)碼管選位的4個(gè)引腳，溫度傳感器與單片機(jī)的P3.6口相連。

1.單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的最小單片機(jī)單元包括80c52單片機(jī)，晶振電路，復(fù)位電路。其中的晶振電路采用內(nèi)時(shí)鐘模式，選擇12MHZ或11.0592MHZ的石英晶振與30pf的電容并聯(lián)；復(fù)位方法為手動(dòng)按鈕復(fù)，在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則Vcc的+5V電平就會(huì)直接加到RST端。

2.溫度傳感器

溫度傳感器采用DS18B20，DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有抗干擾能力強(qiáng)，精度高等優(yōu)點(diǎn)，有三個(gè)引腳，體積小，測(cè)量溫度范圍廣，可編程為9位到12位A/D轉(zhuǎn)化精度，分辨率可達(dá)0.0625℃，采用穿行輸出測(cè)量到的溫度，可以通過遠(yuǎn)端映入電源也可用寄生電源的方式產(chǎn)生，而且可以多個(gè)單元并聯(lián)到3根或2根線上，單片機(jī)只需一個(gè)端口就可以和多個(gè)單元進(jìn)行通信，這樣有效地節(jié)約了大量的引線，這樣方便了多點(diǎn)測(cè)量和遠(yuǎn)距離測(cè)量的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。

3.數(shù)碼管顯示電路

顯示電路使用7SEG--mpx2-cc 型數(shù)字LED來完成溫度的顯示。該元件有四個(gè)LED數(shù)碼管，可同時(shí)顯示多位數(shù)字，可精確顯示溫度到小數(shù)點(diǎn)后兩位，有效地提高了顯示的精度。而且管腳驅(qū)動(dòng)接線較為簡(jiǎn)單。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

1. 軟件設(shè)計(jì)分析

主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理AT89C52的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每1s進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度

2. 主程序設(shè)計(jì)

主程序設(shè)計(jì)如圖3所示。

3.計(jì)算溫度子程序設(shè)計(jì)

如圖4所示，計(jì)算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定。

4.具體代碼實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)工作主要包括三個(gè)步驟：首先讀寫前要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，成功后發(fā)送ROM指令，最后發(fā)送RAM指令。系統(tǒng)采用keil C51與proteus進(jìn)行模擬仿真。

5. 仿真調(diào)試

本項(xiàng)目利用KEIL C51進(jìn)行代碼編程，并通過proteus實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試效果如下，如圖5所示。

四、結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目利用proteus對(duì)溫度采集顯示系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，可從過程中不難發(fā)現(xiàn)，proteus仿真平臺(tái)在單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的過程中可以大幅度縮短開發(fā)所需的時(shí)間，同時(shí)對(duì)降低項(xiàng)目開發(fā)的成本也有顯著的功效，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)有重大的意義和作用。

參考文獻(xiàn)

[1].張靖武.單片機(jī)系統(tǒng)的proteus設(shè)計(jì)與仿真[M].北京電子工業(yè)出版社。

作者簡(jiǎn)介：

蔡運(yùn)樑（1982.4-），本科學(xué)士，教輔，研究方向：實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房管理

楊凱文（1993-），男，漢族，山西忻州，北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院在讀本科生。