蔡運樑　楊凱文

摘 要： 本文介紹了應用proteus仿真完成系統(tǒng)開發(fā)的方法以及基于proteus的溫度檢測系統(tǒng)的仿真設計，通過設計發(fā)現(xiàn)，proteus仿真平臺可以大幅度降低開發(fā)成本以及開發(fā)所需的時間，有效地促進了單片機產(chǎn)品的快速發(fā)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(tǒng)方案設計

本系統(tǒng)是由單片機為主控芯片，7SEG--mpx2-cc數(shù)碼管為溫度顯示單元的簡單溫度檢測系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成框圖如圖1所示，該系統(tǒng)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(shù)據(jù)并傳輸與寄存器中最后由數(shù)碼管完成顯示。

二、硬件設計與實現(xiàn)

本系統(tǒng)包括單片機，7SEG--mpx2-cc數(shù)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(shù)碼管采用動態(tài)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(qū)動能力，作為段碼輸出并作為數(shù)碼管的驅(qū)動，P2口接數(shù)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(tǒng)設計

本系統(tǒng)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(nèi)時鐘模式，選擇12MHZ或11.0592MHZ的石英晶振與30pf的電容并聯(lián)；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(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有抗干擾能力強，精度高等優(yōu)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(zhuǎn)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(chǎn)生，而且可以多個單元并聯(lián)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(jié)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(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LED數(shù)碼管，可同時顯示多位數(shù)字，可精確顯示溫度到小數(shù)點后兩位，有效地提高了顯示的精度。而且管腳驅(qū)動接線較為簡單。

三、系統(tǒng)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(nèi)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?qū)AM中讀取值進行BCD碼的轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負的判定。

4.具體代碼實現(xiàn)

系統(tǒng)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(fā)送ROM指令，最后發(fā)送RAM指令。系統(tǒng)采用keil C51與proteus進行模擬仿真。

5. 仿真調(diào)試

本項目利用KEIL C51進行代碼編程，并通過proteus實現(xiàn)聯(lián)機調(diào)試，調(diào)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(tǒng)進行了仿真，可從過程中不難發(fā)現(xiàn)，proteus仿真平臺在單片機開發(fā)應用的過程中可以大幅度縮短開發(fā)所需的時間，同時對降低項目開發(fā)的成本也有顯著的功效，對單片機系統(tǒng)開發(fā)有重大的意義和作用。

參考文獻

[1].張靖武.單片機系統(tǒng)的proteus設計與仿真[M].北京電子工業(yè)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。