多路溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng)_單片機(jī)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-09-05 15:03 本頁面
【正文】 遼東學(xué)院信息技術(shù)學(xué)院 微控制器原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目： 多 路溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng) 專業(yè)班級： 電 子信息工程、 B1006 姓 名： 田 洪 雨 教師評語： 成績 評閱教師 張俊芳 日期 一、摘要 本課程設(shè)計(jì)是基于 DS18B20 在 LCD1602液晶顯示的多路溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng) 。 本課題以 AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)為核心，能對多點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。 DS18B20是一種可組網(wǎng)的高精度數(shù)字式溫度傳感器，由于其具有單總線的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以使用戶輕松的組建起傳感器網(wǎng)絡(luò)，并可使多點(diǎn)溫度測量電 路變得簡單、可靠。本文結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，介紹了 DS18B20 溫度傳感器在單片機(jī)下的硬件連接及軟件編程，并給出了軟件流程圖。 關(guān)鍵詞： DS18B LCD160高低溫報(bào)警 二、課程設(shè)計(jì)目的 通過《 單片機(jī)原理與應(yīng)用 》課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握單片機(jī)及其擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)原則及相應(yīng)的硬件調(diào)試的方法。進(jìn)一步加深單片機(jī)及其擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的理解。 三、課程設(shè)計(jì)題目 多路溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng) 四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1）有上電指示燈； 2）能正確手動(dòng)復(fù)位； 3）有 4 位數(shù)碼管顯示，能按照分秒進(jìn)制顯 示時(shí)間； 4）自定義的擴(kuò)展功能。 設(shè)計(jì)要求： 1） 獨(dú)立設(shè)計(jì)原理圖及相應(yīng)的硬件電路。 2） 針對選擇的設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件。軟件要做到：操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠。 3） 設(shè)計(jì)說明書格式規(guī)范，層次合理，重點(diǎn)突出。并附上設(shè)計(jì)原理圖及相應(yīng)的源程序。 五、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分構(gòu)成，當(dāng)接收到系統(tǒng)發(fā)出的溫度轉(zhuǎn)換命令后， DS18B20 開始進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換操作并把轉(zhuǎn)化后的結(jié)果放到 16 位暫存寄存器中的溫度寄存器內(nèi)， 然后與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 系統(tǒng)將溫度讀出并驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管顯示。如果溫度值低于 設(shè)定下限值或高于設(shè)定上限值， 則自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警裝置。 由于 DS18B20 單總線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) AT89S51 是低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 8052 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8 位中 央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大 AT89S51 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。 AT89S51 單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個(gè) I/O 口 P0、 P P P3,每一條 I/O 線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。 AT89S51 DIP 管腳封裝 單 片 機(jī) AT89S51 按鍵電路 復(fù)位電路 報(bào)警電路 顯示電路 測溫電路 AT89S51 其結(jié)構(gòu)圖如圖所示 （ 1）一個(gè) 8 位微處理器 CPU （ 2）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR （ 3）片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ROM （ 4）兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0、 T1，可用作定時(shí)器，也可用以 對外部脈沖進(jìn)行計(jì) 數(shù) （ 5）四個(gè) 8 位可編程的并行 I/O 端口，每個(gè)端口既可作輸入，也可作輸出 （ 6）一個(gè)串行端口，用于數(shù)據(jù)的串行通信 （ 7）中斷控制系統(tǒng) （ 8）內(nèi)部時(shí)鐘電路 功能特性概述： AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器，256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè) I/O 口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89S52 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及 中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 單片機(jī) AT89S52 的 P0 口作為輸入口。 P0 與 DS12887 的 AD 相連，進(jìn)行時(shí)間圖 23 數(shù)據(jù)的采集； (RD)與 DS12887 的 17 腳 DS 相連， 與 DS12887 的19 腳 IRQ 相連， 與 DS12887 的 13 腳 CS 相連； 30 腳 ALE 與 DS12887 的 14腳 AS 相連。單片機(jī)的第 18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路， XTAL1 接外部晶振和微調(diào)電容的一端， XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端。 對外接電容的值雖然沒 圖 24 主控電路及其最小系統(tǒng)電路圖 有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 ，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 22μ F。第 9 引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻后構(gòu)成上電復(fù)位電路。 20 引腳為接地端， 40 引腳為電源端。 /EA端（ 31 引腳）接 +5V 電壓。由此就構(gòu)成了單片機(jī)主控模塊的最小系統(tǒng)，如圖 24所示。 DS18B20 電路設(shè)計(jì) DSl820 數(shù)字溫度計(jì)是美國 Dallas 公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度計(jì)，它提供 9 位 (二進(jìn)制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入 DSl8B20 或從 DSl8B20送出，因此從主機(jī) CPU 到 DSl8B20 僅需一條線。 DSl820 的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。因?yàn)槊恳粋€(gè) DSl820 在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多 DSl820 可以存放在同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。 DSl820 的測量范圍從 55 到 +125，增量值為 ，可在 l s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。每一個(gè) DSl820 包括一個(gè)唯一的 64 位長的序 號，該12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31323334353
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