51单片机轨道温度和间距测试仪的设计+PCB电路图(3)
允许误差
（mm） 测量范围
（mm）
轨距
允许误差
（mm） 查照间隔
允许误差
（mm） 护背距离
允许误差
（mm） 水平（超高）
允许误差
（mm）
0级 0.25
0.30
0.30
0.30
350
超高-185~+185
轨距1410~1470
1级 0.25
0.30
0.30
0.45
250
2级 0.25
0.30
0.30
0.30
160
超高-150~+150
轨距1428~1470
1.4 本文的主要工作
1.4.1 设计温度测试仪的主要工作
设计实现以AT89C51单片机单片机为核心的硬件电路。包括系统的硬件设计、核心电路、电源、温度传感器DS18B20、液晶显示器LCD1602以及全部的系统软件设计，并给出源程序。
1.4.2 设计数显轨距尺的主要工作
设计实现以AT89C51单片机单片机为核心的硬件电路。包括处理器核心电路、电源、液晶屏、接口电路等。完成全部的软件设计，并给出源程序。
2 数字元器件的介绍
2.1 AT89C51单片机的介绍
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FlashProgrammable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.2 温度传感器DS18B20
DSl8B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器。单片机结合DS18B20设计的智能温度控制系统，系统用一种新型的“一总线”可编程数字温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高、功耗低、微型化、抗干扰能力强，可根据不同需要用于各种温度监控及其他各种温度测控系统中。主机或从机通过1个漏极开路或三态端口连至该单总线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其他设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为4．7 k Q的上拉电阻，当总线闲置时，其状态为高电平。DSl8820数字温度传感器可提供9～12位温度读数。读取或写入DSl8820的信息仅需一根总线，总线本身可以向所有挂接的DSl8820芯片提供电源，而不需额外的电源。由于DSl8820这一特点，非常适合于多点温度检测系统，硬件结构简单。
美国DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20，具有微型化低功耗、高性能、可组网等优点，新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20的测温分辨率较高，DS18B20可直接将温度转化成串行数字信号，因此特别适合和单片机配合使用，直接读取温度数据。目前DS18B20数字温度传感器已经广泛应用于恒温室、粮库、计算机机房。测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,误差为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为0.0625°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。