基于SPI接口的温度测量系统

2 软件设计
在单片机系统中，单片机之所以处于核心地位，最重要的原因在于单片机上能够运行强大的软件。因此可以说，硬件是设计的基础，软件是设计的关键。只有软硬件协调配合，应用系统才能良好的工作。
2．1 系统总流程图
流程图分析：当电源上电后，系统进行初始化，系统开始运行，启动TC72温度传感器并读取温度；若此时温度没有超出设置的报警温度，则液晶正常显示；若超出报警温度，则蜂鸣器开始报警，按ESC键可退出报警。液晶正常显示后，系统程序对键盘进行扫描，若有设置键按下，则开始对报警温度进行设置，设置完成后重新读取温度并显示。系统总流程图如图5所示。

2．2 键盘程序流程图
流程图分析：若有设置键按下，则进入设置温度模式；若无按键按下，则读取温度数据送入液晶屏显示。在设置模式下设置温度，完成后再送数据到液晶屏显示。键盘程序流程图如图6所示。

2．3 LCD显示程序流程图
流程图分析：首先对1602显示屏进行初始化，然后进行忙信号检查，如果BF=0，则开始读取温度并写入相应的数据进行显示；如果BF=1，则表示模块正在进行内部操作，暂时不会接收任何数据及外部指令，直到BF=0为止。LCD显示程序流程图如图7所示。

3 仿真与调试
单片机应用系统的调试主要从软件调试和硬件调试两方面入手。两种调试过程紧密相关，而并非分开或孤立的，在基于SPI接口的温度测量系统设计中，用到了AVR Studio 4+Win AVR和Proteus ISIS软件。
模拟调试：首先运行AVR Studio软件，在新建项目窗口中输入设计所用的程序，输入完成后进行编译、运行、保存。然后在Proteus ISIS软件中画出硬件电路图并进行电气规则检查；如果电路设计无误，选中单片机ATmega16并双击，在对话框中点击Program File按钮，找到经过AVR Studio软件编译生成的hex文件，载入后点击OK按钮。完成后在Proteus ISIS的Debug菜单中选择Execute，即可运行程序。
实现功能的具体方法：按高温设置键，可调整当前温度的最高值，按0～9键，输入温度最高值的大小，按Enter键完成设置；按低温设置键，可调整当前温度最低值，按0～9键，可输入温度最低值大小，按Enter键完成设置；在进行高低温设置的过程中，可使用键盘中的ESC、Backspace键进行返回和删除操作。高低温设置完成后，可通过调节TC72温度传感器上的加减键进行实时温度调节；此时，如果调节的温度超出设置的温度范围，就会产生报警。

4 结束语
设计了一种基于SPI接口的温度测量系统，介绍了如何利用AVR单片机控制TC72温度传感器的新型设计方法。该设计利用单片机C语言，以AVR单片机为控制核心，通过使用具有SPI接口功能的TC72温度传感器，实现对温度进行实时监控显示和报警功能。