片機(jī)課程設(shè)計(jì)—數(shù)字溫度計(jì)-文庫吧
2025-05-17 22:51 本頁面
【正文】 時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來 5 決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 減法計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0時(shí)溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入 ,減法計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫圖 4 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性其輸出用，于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就是 DS18B20 的測(cè)溫原理。 另 外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 預(yù) 置低 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器高 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器斜 率 增 加 器計(jì) 數(shù) 器 1比 較預(yù) 置= 0溫 度 寄 存 器計(jì) 數(shù) 器 2= 0Tx加 1停 止τ 1τ 2 圖 4 在正常測(cè)溫情況下， DS1820 的測(cè)溫分辨力為 ℃，可采用下述方法獲得高分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果：首先用 DS1820 提供的讀暫存器指令（ BEH）讀出以 ℃為分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果，然后切去測(cè)量結(jié)果中的最低有效位（ LSB）， 得到所測(cè)實(shí)際溫度的整數(shù)部分 Tz，然后再用 BEH 指令取計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)剩余值 Cs和每度計(jì)數(shù)值 CD?？紤]到 DS1820 測(cè)量溫度的整數(shù)部分以 ℃、 ℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度 Ts 可用下式計(jì)算 ： ）／（℃）（ ??? TzTs 6 表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 課題電路原理圖、 PCB 圖、元器件布局圖 見附錄 7 3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課題軟件系統(tǒng)各模塊功能簡(jiǎn)要介紹 數(shù)字式溫度計(jì)的應(yīng)用程序主要包括主程序，溫度檢測(cè)程序，溫度轉(zhuǎn)換程序， LED 顯示程序等。 系統(tǒng)的主程序主要用來初始化一些系統(tǒng)參數(shù)，對(duì) DS18B20 的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的設(shè)定。溫度檢測(cè)程序是對(duì) DS18B20 的狀態(tài)不斷地查詢， 讀出 RAM 中的 9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫， 讀取當(dāng)前 的溫度值后，進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)化程序，對(duì)溫度符號(hào)處理和溫度值的 BCD碼處理，進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，將其段碼送至顯示緩沖區(qū)，以備定時(shí)掃描服務(wù)程序處理。LED 顯示程序主要對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0時(shí)，將符號(hào)顯示位移入下一位。 8 課題軟件系統(tǒng)程序流程框圖 圖 5 課題軟件系統(tǒng)程序清單 見附錄一 顯示緩沖區(qū)初始化 開始 復(fù)位 DS18B20 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 延時(shí) 更新顯示緩沖區(qū) 復(fù)位 DS18B20 將溫度轉(zhuǎn)換為 BCD 碼 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀存儲(chǔ)器命令 讀溫度數(shù)據(jù) 溫度符號(hào)判定 9 4 仿真結(jié)果、誤差分析、設(shè)計(jì)體會(huì) 課題的仿真結(jié)果 Proteus 仿真結(jié)果 軟件方面，在 Proteus 編譯下進(jìn)行，源程序編譯及仿真
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