摘要：本文设计是以STM32F103单片机系统作为控制器件，首先选用适当的温度传感器DS18B20进行温度转换，再选用I/O接口转换芯片CH340G将USB电平转换成TTL电平，最后选用显示器件LCD1602进行温度数据的显示。通过采用串口通信的方法来将采集到的温度数值传输到PC端，构成一个集通讯处理、数据采集和I/O输出等功能于一体的实验用接口系统。实现在上位计算机调度之下的自动实验流程，完成对有关电类实验项目的实时处理、状态显示以及测试结果的上传。从而实现了上位机控制单片机进行温度测量，并且将读取到的温度值显示在液晶屏上。

关键词  温度传感器  单片机  液晶显示屏  电平转换芯片

毕业设计说明书外文摘要

Title  Experimental interface design based on Single Chip MicroComputer                                            

Abstract：Using single chip microcomputer as a control device, by choosing a proper temperature sensor DS18B20, I/O interface Conversion chip such as USB to TTL level conversion chip CH340, as well as the necessary LCD1602 display device and the communication interface, the interface uses a serial port communication, constitute a set of communication processing, data acquisition and I/O output, and other functions in the integration of the interface system is used. Implement automatic experiment under computer scheduling process, complete the electrical experimental project of real-time processing, status display and test results of upload. When PC transmission start signal, single chip microcomputer to begin temperature conversion, after reading data from the port will be the transformation of the results displayed on the LCD screen.

Keywords  Temperature sensors  single chip microcomputer  LCD screen    electric level conversion chip

目  录

1  绪论 1

1.1  单片机发展概述 1

1.2  课题背景与目的 1

2  硬件设计 3

2.1  总体框架 3

2.2  串口电平转换 4

 2.2.1  传统电脑PC端RS-232电平 4

2.2.2  对传统RS232电平的改进 5

2.3  STM32单片机硬件 6

2.3.1  STM32F103VET6命名和功能 6

2.3.2  STM32最小系统原理图 6

2.4  温度传感器DS18B20 10

2.5  液晶显示屏LCD1602 10

3  软件设计 12

3.1  总程序流程图 12

3.2  软件介绍 13

3.4  STM32串口程序 14

3.4.1  STM32的时钟RCC 14

3.4.2  STM32的GPIO 15

3.4.3  STM32的中断优先级NVIC 17

3.4.4  STM32的串口USART 18

3.5  液晶显示屏LCD1602驱动时序 21

4  实验情况 23

结论 26

致谢 27

参考文献 28

附录A  温度传感器实验程序 29

附录B  液晶显示屏实验程序 31

附录C  串口实验程序 33

附录D  主程序 34

1  绪论

目前大部分的电类实验操作还是手工连接有关器件，逐步进行测试和记录，没有实现测试测量的自动化，不适于计算机技术和信息技术的发展，需要加以改进；与此同时，以单片机为控制核心的各类应用十分广泛，结合单片机的强大功能特点，构建适合于实验用的接口系统，实现电类实验的自动化是本文的着眼点。

1.1  单片机发展概述

1971年世界上出现了第一种强大的集成电路芯片也就是单片机，日本公司的嶋正利和美国公司的特德霍夫,采用超大规模集成电路技术,把具有数据处理能力的中央处理器CPU和随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O接口和中断系统、定时器/计数器等集成到了一起，所以说单片机不是一个简简单单像与门非门那种完成一个逻辑的芯片，更像是一个微型计算机[1]。单片机的发展迄今为止已经有30余年，经过一代又一代人的努力以及付出，单片机已经成为我们生活中必不可少的一样事物，不管是在工业还是生活乃至军事，单片机都发挥着它不可磨灭的作用。其中最有名气的就是被我们所熟知的51单片机。