基于proteus的溫度檢測系統的設計與實現

蔡運樑　楊凱文

摘 要： 本文介紹了應用proteus仿真完成系統開發的方法以及基于proteus的溫度檢測系統的仿真設計，通過設計發現，proteus仿真平臺可以大幅度降低開發成本以及開發所需的時間，有效地促進了單片機產品的快速發展。

關鍵詞：單片機 proteus 溫度檢測

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）03-0006-02

一、系統方案設計

本系統是由單片機為主控芯片，7SEG--mpx2-cc數碼管為溫度顯示單元的簡單溫度檢測系統，其系統組成框圖如圖1所示，該系統單片機通過單總線接口訪問DS18B20，首先對DS18B20溫度傳感器進行初始化，然后進行ROM操作命令和儲存器的操作命令，單片機在ROM操作指令完成后使DS18B20溫度傳感器開始采集溫度數據并傳輸與寄存器中最后由數碼管完成顯示。

二、硬件設計與實現

本系統包括單片機，7SEG--mpx2-cc數碼管，溫度傳感器模塊，其硬件設計原理圖如圖2所示。7SEG--mpx2-cc數碼管采用動態掃描的方法分別讀入單片機P0口八個輸出引腳所輸出的高低電頻，并用一個上拉電阻提高驅動能力，作為段碼輸出并作為數碼管的驅動，P2口接數碼管選位的4個引腳，溫度傳感器與單片機的P3.6口相連。

1.單片機最小系統設計

本系統的最小單片機單元包括80c52單片機，晶振電路，復位電路。其中的晶振電路采用內時鐘模式，選擇12MHZ或11.0592MHZ的石英晶振與30pf的電容并聯；復位方法為手動按鈕復，在復位輸入端RST上加入高電平。RST端和正電源Vcc之間接一個按鈕。當人為按下按鈕時，則Vcc的+5V電平就會直接加到RST端。

2.溫度傳感器

溫度傳感器采用DS18B20，DS18B20是DALLAS公司生產的一線式數字溫度傳感器，具有抗干擾能力強，精度高等優點，有三個引腳，體積小，測量溫度范圍廣，可編程為9位到12位A/D轉化精度，分辨率可達0.0625℃，采用穿行輸出測量到的溫度，可以通過遠端映入電源也可用寄生電源的方式產生，而且可以多個單元并聯到3根或2根線上，單片機只需一個端口就可以和多個單元進行通信，這樣有效地節約了大量的引線，這樣方便了多點測量和遠距離測量的溫度檢測系統。

3.數碼管顯示電路

顯示電路使用7SEG--mpx2-cc 型數字LED來完成溫度的顯示。該元件有四個LED數碼管，可同時顯示多位數字，可精確顯示溫度到小數點后兩位，有效地提高了顯示的精度。而且管腳驅動接線較為簡單。

三、系統軟件設計

1. 軟件設計分析

主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理AT89C52的測量的當前溫度值，溫度測量每1s進行一次。這樣可以在一秒之內測量一次被測溫度

2. 主程序設計

主程序設計如圖3所示。

3.計算溫度子程序設計

如圖4所示，計算溫度子程序將RAM中讀取值進行BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定。

4.具體代碼實現

系統工作主要包括三個步驟：首先讀寫前要對DS18B20進行復位，成功后發送ROM指令，最后發送RAM指令。系統采用keil C51與proteus進行模擬仿真。

5. 仿真調試

本項目利用KEIL C51進行代碼編程，并通過proteus實現聯機調試，調試效果如下，如圖5所示。

四、結束語

本項目利用proteus對溫度采集顯示系統進行了仿真，可從過程中不難發現，proteus仿真平臺在單片機開發應用的過程中可以大幅度縮短開發所需的時間，同時對降低項目開發的成本也有顯著的功效，對單片機系統開發有重大的意義和作用。

參考文獻

[1].張靖武.單片機系統的proteus設計與仿真[M].北京電子工業出版社。

作者簡介：

蔡運樑（1982.4-），本科學士，教輔，研究方向：實驗室、機房管理

楊凱文（1993-），男，漢族，山西忻州，北京理工大學珠海學院計算機學院在讀本科生。