硬件电路设计技术报告.doc

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1、一、基本功能（1）测量范围0-99℃（2）测量精度0.1℃（3）显示测量结果（4）能将结果上传PC（5）设置温度测试范围*（6）控制一个电阻附近的温度二、方案设计1．系统框图AT89S51cpuLCD1602MAX232PCDS18B203*4键盘2．各部分硬件功能描述（1）DS18B20用来收集温度信息（2）LCD1602用来显示温度读数（3）键盘用来输入预设温度（4）AT89S51用来作为CPU控制（5）MAX232作为接口实现与PC的交互3.分析硬件AT89S51是一个低功耗，高性能4位单片机，片内含4k的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储

2、器，满足实验要求。89S51相对于89C51新增加很多功能，性能有了较大提升，价格只比89C51稍高一些最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。LCD1602微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。可以显示多种数字、字母以及其它符号，所以而满足实验要求。DS18B20温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实

3、现高精度测温。在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快,所以而满足实验要求。三、硬件电路设计1．硬件选择⑴温度传感器DS18B20⑵单片机AT89S51⑶3*4规格键盘⑷LCD1602⑸MAX2322.显示部分1602字符型LCD液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图字符型液晶显示器实物图1602

4、LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图所示：1602LCD尺寸图1602LCD主要技术参数：显示容量:16×2个字符芯片工作电压:4.5—5.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数

5、据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极引脚接口说明表1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表所示：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标

6、志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容控制命令表1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）与HD44780相兼容的芯片时序表如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0—D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0—D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0—D7=数据，E=高脉冲输出无基本操作时序表读液晶显示模块是

7、一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图是1602的内部显示地址。3.测温部分DSl8B20引脚结构DS18B20采用3脚TO-92封装或8脚的SOIC封装，如图所示。各引脚的功能：GND为电压地；DQ为单数据总线；VDD为电源电压；NC为空引脚。2.3DSl8B20工作原理及应用DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必

8、要了解18B20的内部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资