基于Proteus的液晶溫度顯示器仿真設計

摘要：給出了一種基于Proteus7．5仿真實現(xiàn)的液晶溫度顯示器設計。系統(tǒng)硬件電路采用AT89C52單片機、DS18B20數(shù)字溫度傳感器和LM016L液晶顯示器等主要元件。采用Keil uVision3設計系統(tǒng)軟件的C51源程序并調(diào)試。在Proteus 7．5平臺上，對系統(tǒng)進行了軟硬件仿真。仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)的測量和顯示精度達到了0．1℃。通過Proteus對液晶溫度顯示器的工作狀態(tài)進行模擬，以檢驗和評估設計的可行性，縮短了實際系統(tǒng)開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，是一種有效可行的仿真方法。
關(guān)鍵詞：Proteus；液晶溫度顯示器；DS18B20；LM016L

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn)，能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度檢測和顯示是基于模擬傳感器和LED顯示技術(shù)的。傳感器輸出的模擬信號易受干擾，在一些溫度范圍內(nèi)線性不好，需要進行冷端補償或引線補償。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，由單片集成電路構(gòu)成的溫度傳感器的種類越來越多，測量的精度越來越高，數(shù)字溫度傳感器具有價格低、精度高，適于微型封裝、能工作在寬溫度范圍內(nèi)等優(yōu)點，在很多應用中，數(shù)字溫度傳感器正開始替代傳統(tǒng)的模擬溫度傳感器。另外，液晶顯示器體積小，便于攜帶、功耗低、抗干擾能力強、信息豐富等優(yōu)點，已被廣泛應用在儀器儀表和控制系統(tǒng)中。
現(xiàn)代電子設計手段的發(fā)展，已由傳統(tǒng)的手工設計階段發(fā)展到了EDA階段，再到虛擬設計階段，Proteus軟件就是在這大背景下應運而生的。Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司研發(fā)的EDA工具軟件，是目前最流行的嵌入式系統(tǒng)設計與仿真平臺，它能完全脫離硬件平臺進行嵌入式虛擬開發(fā)，通過各虛擬儀器構(gòu)建硬件電路，調(diào)試Keil、ADS等集成開發(fā)環(huán)境中生成的軟件程序，達到虛擬硬件調(diào)試系統(tǒng)程序的目的，為后續(xù)實際軟硬件系統(tǒng)的設計提供實踐理論依據(jù)。

1 硬件電路設計
液晶溫度顯示器的硬件主要有以下部分：溫度檢測部分、單片機最小系統(tǒng)、顯示電路和鍵盤電路，如圖1所示。

單片機采用美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS的MCS-51系列單片機AT89C52，它片內(nèi)含8 K字節(jié)可重復擦寫Flash閃速存儲器和256字節(jié)的RAM，片內(nèi)程序存儲器空間能滿足本系統(tǒng)程序存儲之需要，可省去片外EPROM程序存儲器，簡化系統(tǒng)的設計，使電路結(jié)構(gòu)簡潔。時鐘電路中的晶振頻率采用12 MHz，系統(tǒng)復位采用上電復位方式。系統(tǒng)的硬件電路如圖2所示。