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周 3 4 5 编写程序并调试及准备课程设计报告 完成课程设计报告并于下午两点之前上交 答辩 本课题共需两周时间 七、课程设计考核办法

本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%。

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2.设计方案

本次的课题设计要求是基于DS18B20的温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块和键盘输入模块及报警模块。其中温度采集模块所选用的是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用的四位八段共阴极数码管进行温度的实时显示，键盘输入模块采用的是按钮进行温度的设置，报警模块用的是LED灯光报警。具体方案见图2-1。

最小系统 蜂鸣器报警 AT89C51 P0 P2 P2 P1 P3 段选 四位共阴极数码管显示温度 位选 报警温度的设定 DS18B20温度传感器

图2-1 总体设计方案

3.硬件设计方案

3.1最小系统的设计

本次设计单片机采用的是AT89C51系列的，它由一个8位中央处理器(CPU)，4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个串行I/O口及中断系统等部分组成。其结构如图3-1所示：

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图3-1 AT89C51系列单片机引脚排列

XTAL1

XTAL2 RST EA

图3-2 单片机最小系统接线图

图3-2为单片机最小系统的接线图，其中C1、C2均选用20PF的，晶振X1用的是

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11.0592MHZ的。晶振电路中外接电容C1，C2的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用10~30pF的瓷片电容。并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。晶振的取值范围一般为0~24MHz，常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。

图3-2中C3，R1及按键构成了最小系统中的复位电路，本次设计选择的是手动按钮复位，手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平。一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。

在单片机最小系统中还要将EA的非接高电平，如图3-2也有体现出来。

3.2 LED发光报警电路

P1.7

图3-3 LED发光报警电路

图3-3为LED报警电路的接法，其中一根线接单片机的8号P1.7口，另外一根接地。当温度超过预设温度值时LED灯被接通发光报警。

3.3 DS18B20的简介及在本次设计中的应用

3.3.1 DS18B20的外部结构及管脚排列

DS18B20的管脚排列如图3-4所示： DS18B20引脚定义：

(1)DQ为数字信号输入/输出端； (2)GND为电源地；

(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）

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