摘 要
目前比较流行的串行扩展总线中，I2C总线以其严格的规范和众多支持I2C接口的外围器件而获得了广泛应用。它适合于比较复杂单片机应用系统中元件与芯片之间的短距离通信。本文介绍了一个基于I2C总线上的温度传感器系统的设计。该设计按照I2C总线规范，并给出了利用单片机的基本I／O接口实现12C总线进行多点温度测量的方法。详细介绍了I2C总线的概念、特点，基本原理及基于12C总线的单片机系统软硬件的设计与实现。I2C总线应用系统的软硬件通过调试，并应用于科研教学中，效果相当好。其他相近的系统作适当的修改即可。同时又详细介绍了新型数字式温度传感器AD74l6的功能、结构和特性等。通过实践可知，AD7416测温范围宽、准确度高，相比其它数字式温度传感器有连接及编程简单的优点， 具有推广使用价值。本次设计主芯片用的是STC89C52, 利用P1.0引脚作为SCL，P3.1 T引脚作为SDL。
关键词：I2C总线； STC89C52；AD7416
目 录
摘要……………………………………………………………………………. . .…………… I
1 前言………………………………………………………………………………………… 1
2 总体设计方案……………………………………………………………………………. . . 3
2.1 系统总体结构…………………………………………………………………….…… 3
2.2 系统硬件结构…………………………………………………………………… . . 4
2.3 系统总体软件流程……………………………………………………………. . .……5
3 I2C总线……………………………………………………………………………………6
3.1 I2C总线概念………………………………………………………………………….6
3.2 I2C总线的特点………………………………………………………………………6
3.3 I2C总线系统中的几个名词、术语 ……………………………………………… 6
3.4 I2C总线基本原理……………………………………………………………………7
3.4.1 I2C总线的接口电路 …………………………………………………… 7
3.4.2 数据的有效性………………………………………………………………8
3.4.3 总线数据传送的起始和终止………………………………………………8
3.4.4 I2C总线数据传送格式……………………………………………………8
4温度控制系统的上位机通信模块…………………………………………………………9
4.1 上位机通信系统硬件…………………………………………………………………9
4.1.1 上位机通信模块区域 ……………………………………………………. 9
4.1.2 芯片MAX232………………………………………………………………….10
4.1.3 9针串行口 ……………………………………………………………………11
5 STC89C52主片接收传递模块………………………………………………………12
5.1温度控制系统模块…………………………………………………………………… 12
5.2 STC89C52概况………………………………………………………………………12
5.3 芯片AD7416概况……………………………………………………………………16
5.3.1 AD7416概述 ……………………………………………… ……………… 16
5.3.2 AD7416管脚说明………………………………………………………………16
5.3.3 AD7416工作原理………………………………………………………………16
6 LED显示模块………………………………………………………………………………17
6.1 显示模块电路图……………………………………………………………………17
6.2 芯片74LS164 ………………………………………………………… ………… 18
6.2.1 74LS164引脚…………………………………………………………………18
6.2.2 真值表…………………………………………………………………………18
6.3 芯片74LS138 ……………………………………………………………………19
6.3.1 74LS138引脚图………………………………………………………………19
6.3.2 74LS138功能表………………………………………………………………19
6.4 LED数码管显示…………………………………………………………………20
6.4.1 引脚图 ……………………………………………………………………20
6.4.2 主要参数 ………………………………………………………………….21
7 系统的调试………………………………… ………………………………………….22
7.1 上位机通信模块调试 …………………………………………………………22
7.2 温度控制系统模块和显示模块调试……………………………………………23
7.3 系统的缺点和优点………………………………………………………………23
8 总结………………………………………… …………………………………………….23
9 致谢 …………………………………………………………………………………….25
10 附录 …………………………………………………………………………………….29
