《单片机课程设计》doc版

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1、2017届课程设计《基于单片机步进电机温度控制系统》塔里木大学教务处制22目录摘要：3一、设计要求3二、系统组成方框图3三、电路设计说明33.1单片机AT89C5133.2步进电机53.3DS18B20温度传感器53.4LCD1602液晶显示屏63.5工作原理7四、总结74.1参考文献74.2仿真图74.3代码922摘要：本课题是一种基于单片机步进电机控制系统的软硬件设计。本设计能实现出步进电机的正转，反转。通过数字温度传感器DS18B20对温度进行监控实现超温报警提示，温度过高电机将会正转，温度过低将会反转。该系统具有控制方便、结构简单、界面友好、和系统运行稳定等优点，具有一定的

2、应用价值。一、设计要求1、设计一个基于单片机步进电机温度控制系统；2、在LCD屏上显示温度控制的上下限和当前室温；3、可以调节温度的上下限；4、室温超过设定的上限时，步进电机将会正转，室温低于设定的下限时，步进电机将会反转；二、系统组成方框图如图：三、电路设计说明3.1单片机AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用228位中央处理器

3、(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机能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。AT89C513.3DS18B20温度传感器DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：a.采用单总线的接口方式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。单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。b.测量温度范围宽，测量精度高DS18B20的测量范围为-55℃~+125℃；在-10~+85°C范围内，精度为±0.5°

4、C。c.持多点组网功能多个DS18B20可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。d.供电方式灵活DS18B20可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。f.测量结果以9~12位数字量方式串行传送单线总线特点:单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。单总线通常要求外接一个约为4.7K—10K的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。DS18B20单总线的工作方式：DS18B20的初始化：主机首先发出一个480－960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的4

5、80微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。　　做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480－960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15－60微秒后将总线电平拉低60－240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。22主机发出各种操作命令都是向DS18B20写0和写1组成的命令字节，接收数据时也是从DS18B20读取0或1的过程。因此首先要搞清主机是如何进行写0、写1、读0和读1的。写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写

6、周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则将总线置为低电平，若主机想写1，则将总线置为高电平，持续时间最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。读周期是从主机把单总线拉低1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。作为从机DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总

7、线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60微秒才能完成3.4LCD1602液晶显示屏1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比