畢業(yè)設(shè)計論文_基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計(已修改)
2024-09-13 10:37 本頁面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計論文 _基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 1．設(shè)計任務(wù)與要求 本課題的研究方法是利用單片機和數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 設(shè)計一臺 數(shù)字溫度計。單片機作為主控制器，數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 作為測溫元件，傳感器 DS18B20 可以讀取被測量溫度值，進行轉(zhuǎn)換，從而用 4 位共陽極 LED 數(shù)碼管來顯示轉(zhuǎn)換后的溫度值，可以設(shè)定溫度的上下限報警功能， 實現(xiàn)報警提示。 本設(shè)計將利用 DS18B20 智能溫度傳感器和單片機小系統(tǒng)，設(shè)計一個數(shù)字溫度采集系統(tǒng)。并設(shè)計一個人機接口電路：鍵盤采用獨立按鍵（功能自定義），顯示器采用共陰極 4 位 LED 顯示。 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案框圖如圖 圖 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案框圖 本設(shè)計采用的是 AT89C52 單片機為核心的數(shù)字溫度計，包含了利用溫度傳感器 DS18B20的測溫電路、外接鍵盤、顯示電路、報警電路、復(fù)位電路和晶振電路。以 DS18B20 為主要測系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)硬件設(shè)計 復(fù)位電路 晶振電路 測溫電路 顯示電路 報警電路 按鍵電路 測溫模塊 顯示模塊 報警模塊 按鍵模塊 系統(tǒng)調(diào)試 畢業(yè)設(shè)計論文 _基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 溫元件進行實時監(jiān)控溫度值。以 4位數(shù)碼管為顯示器件，利用單片機的 P0 口和電阻排來驅(qū)動4 位數(shù)碼管的顯示；利用單片機的 來驅(qū)動溫度傳感器 DS18B20 測溫；報警電路利用三極管放大作用驅(qū)動報警器報警；按鍵是利用單片機的 P1口和上拉 電阻來驅(qū)動工作 復(fù)位電路設(shè)計 復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式。上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，只要電源 VCC 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 VCC電源接通而實現(xiàn)的，而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用上電復(fù)位方式。 復(fù)位 電路圖如圖 所示： 晶 振電路設(shè)計 對于每個系統(tǒng)工程的晶振電路，都是用于單片機工作所需要的時鐘信號，單片機只有在時鐘信號的控制下，其各部件之間才能協(xié)調(diào)一致工作，時鐘信號控制著計算機的工作節(jié)奏。 在單片機的 TXAL TXAL1之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，可以和單片機內(nèi)部的振蕩器構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，這就是單片機的晶振電路。這種方式稱之為內(nèi)部的時鐘源方式。電容 C1 和 C2 的主要作用是幫助振蕩器起振，且振蕩器大小對振蕩頻率有微調(diào)作用，在 80C51 系列中電容的大小 30 皮法。另外，振蕩器的頻率只要由石英晶振的頻 率來決定本次設(shè)計選用 12MHz。本系統(tǒng)的晶振電路如圖 所示： R11 0 kC31 0 u F圖 復(fù)位電路圖 C43 0 p fC53 0 p fX2CR Y S T A L畢業(yè)設(shè)計論文 _基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 圖 晶振電路圖 DS18B20 芯片簡介 DS18B20 主要由 4部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 DS18B20 外形及管腳排列如圖 和表 33所示 [5]。 DS18B20 管腳排列如表 31 所示。 表 31 DS18B20 引腳定義： 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提 供電源。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 測溫電路設(shè)計 數(shù)字溫度傳 感器 DS18B20 的測溫電路如圖所 示 ： 圖 DS18B20 的測溫電路 按鍵模塊設(shè)計 利用單片機的 IO 口實現(xiàn)按鍵的中斷輸入。另外需要一個與門實現(xiàn)與中斷端口的連接。按鍵電路如圖 所示 ，期中 按鍵 K1 為進入 /退出設(shè)置鍵； K2 為增加鍵； K3 為減少鍵。當(dāng)按下K1 鍵一次時，進入溫度報警上線調(diào)節(jié)，此時顯示軟件設(shè)置的溫度報警上線，按 K2或 K3分別對報警溫度進行加一或減一。當(dāng)再次按下 K1 鍵時，進入溫度報警下線調(diào)節(jié)，此時顯示軟件設(shè)置的溫度報警下線，按 K2或 K3分別對報警溫度進行加一或減一。當(dāng)?shù)谌伟聪?K1 鍵時，2 7 . 0DQ2V C C3G ND1U2DS 1 8 B 2 0畢業(yè)設(shè)計論文 _基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 退出溫度報警線設(shè)置。顯示當(dāng)前溫度。按鍵模塊電路如圖 所示 圖 按鍵模塊電路圖 報警電路設(shè)計 三極管 8550 驅(qū)動蜂鳴器：報警電路如圖 所示三極管來驅(qū)動蜂鳴器 BUZ1。 圖 報警電路圖 顯示電路設(shè)計 采用四位共陰極 LED 數(shù)碼管來顯示溫度的大小，可以直接讀取。四位數(shù)碼管的顯 示電路如圖 所示，從左到右依次是百位，十位，個位，十分位。 K3K2K1C31 0 u FR24 .7 kR34 .7 kR44 .7 kX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2R52 5 0L S 1S P E A K E RQ1P N P畢業(yè)設(shè)計論文 _基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 圖 顯示電路圖 4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1