基于proteus的温度检测系统的设计与实现

蔡运樑　杨凯文

摘 要： 本文介绍了应用proteus仿真完成系统开发的方法以及基于proteus的温度检测系统的仿真设计，通过设计发现，proteus仿真平台可以大幅度降低开发成本以及开发所需的时间，有效地促进了单片机产品的快速发展。

关键词：单片机 proteus 温度检测

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）03-0006-02

一、系统方案设计

本系统是由单片机为主控芯片，7SEG--mpx2-cc数码管为温度显示单元的简单温度检测系统，其系统组成框图如图1所示，该系统单片机通过单总线接口访问DS18B20，首先对DS18B20温度传感器进行初始化，然后进行ROM操作命令和储存器的操作命令，单片机在ROM操作指令完成后使DS18B20温度传感器开始采集温度数据并传输与寄存器中最后由数码管完成显示。

二、硬件设计与实现

本系统包括单片机，7SEG--mpx2-cc数码管，温度传感器模块，其硬件设计原理图如图2所示。7SEG--mpx2-cc数码管采用动态扫描的方法分别读入单片机P0口八个输出引脚所输出的高低电频，并用一个上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动，P2口接数码管选位的4个引脚，温度传感器与单片机的P3.6口相连。

1.单片机最小系统设计

本系统的最小单片机单元包括80c52单片机，晶振电路，复位电路。其中的晶振电路采用内时钟模式，选择12MHZ或11.0592MHZ的石英晶振与30pf的电容并联；复位方法为手动按钮复，在复位输入端RST上加入高电平。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。

2.温度传感器

温度传感器采用DS18B20，DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有抗干扰能力强，精度高等优点，有三个引脚，体积小，测量温度范围广，可编程为9位到12位A/D转化精度，分辨率可达0.0625℃，采用穿行输出测量到的温度，可以通过远端映入电源也可用寄生电源的方式产生，而且可以多个单元并联到3根或2根线上，单片机只需一个端口就可以和多个单元进行通信，这样有效地节约了大量的引线，这样方便了多点测量和远距离测量的温度检测系统。

3.数码管显示电路

显示电路使用7SEG--mpx2-cc 型数字LED来完成温度的显示。该元件有四个LED数码管，可同时显示多位数字，可精确显示温度到小数点后两位，有效地提高了显示的精度。而且管脚驱动接线较为简单。

三、系统软件设计

1. 软件设计分析

主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理AT89C52的测量的当前温度值，温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度

2. 主程序设计

主程序设计如图3所示。

3.计算温度子程序设计

如图4所示，计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定。

4.具体代码实现

系统工作主要包括三个步骤：首先读写前要对DS18B20进行复位，成功后发送ROM指令，最后发送RAM指令。系统采用keil C51与proteus进行模拟仿真。

5. 仿真调试

本项目利用KEIL C51进行代码编程，并通过proteus实现联机调试，调试效果如下，如图5所示。

四、结束语

本项目利用proteus对温度采集显示系统进行了仿真，可从过程中不难发现，proteus仿真平台在单片机开发应用的过程中可以大幅度缩短开发所需的时间，同时对降低项目开发的成本也有显著的功效，对单片机系统开发有重大的意义和作用。

参考文献

[1].张靖武.单片机系统的proteus设计与仿真[M].北京电子工业出版社。

作者简介：

蔡运樑（1982.4-），本科学士，教辅，研究方向：实验室、机房管理

杨凯文（1993-），男，汉族，山西忻州，北京理工大学珠海学院计算机学院在读本科生。