片機課程設計—數字溫度計(已修改)
2025-06-22 22:51 本頁面
【正文】 1 1 課題任務、功能要求說明及總體方案介紹 課題目的 隨著社會的發(fā)展，溫度的測量及控制變得越來越重要。本文采用單片機STC89S52 設計了溫度實時測量及控制系統(tǒng)。單片機 STC89S52 能夠根據溫度傳感器 DS18B20 所采集的溫度在數碼管上實時顯示，通過控制從而把溫度控制在設定的范圍之內。所有溫度數據均通過 4位數碼管 LED 顯示出來。系統(tǒng)可以根據時鐘存儲相關的數據。 通過該課程的學習使我們對計算機控制系統(tǒng)有一個全面的了解、掌握常規(guī)控制算法的使用方法、掌握簡單微型計算機應用系統(tǒng)軟硬的設計方 法，進一步鍛煉同學們在微型計算機應用方面的實際工作能力。 功能要求說明 設計一個具有特定功能的數字溫度計。該數字溫度計上電或按鍵復位后能自動顯示系統(tǒng)提示符 “ P.” ，進入準備工作狀態(tài)。測量溫度范圍 0℃～ 99℃，測量精度小數點后兩位，可以通過開始和結束鍵控制數字溫度計的工作狀態(tài)。 設計課題總體方案介紹及工作原理說明 設計課題總體方案 (1)根據設計要求 ,選擇 AT89C52 單片機為核心器件。 (2)溫度檢測器件采用 DS18B20 數字式溫度傳感器。與單片機的接口為 引腳。 (3)鍵盤采用獨立式按鍵，由三個按鍵組成，分別是：設置鍵（ SET） ,加一建（ +1），確認鍵（ RET）。 (4)SET 鍵（上下限溫度設置鍵）：當該鍵按下時，進入上下限溫度設置功能。通過 。 (5)+1 鍵（加一調整鍵）：在輸入上下限溫度時，該鍵按下一次，被調整位加一。通過 引腳接入。 (6)RET 鍵（確認鍵） :當該鍵按下時，指向下一個要調整的位。通過 引腳接入。 2 工作原理說明 本課題以是 80S52 單片機為核心設計的一種數字溫度控制系統(tǒng)，利用溫度傳感器 DS18B20 可以直接 讀取被測溫度值，進行轉換的特性，模擬溫度值經過 DS18B20 處理后轉換為數字值，然后送到單片機中進行數據處理，并與設置的溫度報警限比較，超過限度后通過揚聲器報警。同時處理后的數據送到 LED 中顯示。 3 2 硬件系統(tǒng)的設計 課題硬件系統(tǒng)各模塊功能簡要介紹 硬件電路設計總體框圖為圖 1： 圖 1 主控制器 單片機 AT89S52 具 有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要， 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 很適合便攜手持式產品的設計使用。 顯示電路 顯示電路采用四位共陽 LED 數碼管，從 P3 口 RXD,TXD 串口輸出段碼。 溫度傳感器 DS18B20是美國 DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱 敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現９～１２位的數字值讀數方式。 DS18B20 的性能特點如下： ? 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊 ? 簡單的多點分布應用 ? 無需外部器件 ? 可通過數據線供電 ? 零待機功耗 ? 測溫范圍 55~+125℃，以 ℃遞增。華氏器件 67~+2570F，以 遞按鍵輸入電路 時鐘電路復位電路 電源電路 單片機 LED 顯示器驅動電路 4 位 LED顯示器 溫度檢測 4 增 ? 溫度以 9 位數字量讀出 ? 溫度數字量轉換時間 200ms（典型值） ? 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 ? 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫 度（溫度報警條件）的器件。 DS18B20內部結構主要由四部分組成： 64位光刻 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的管腳排列、各種封裝形式如圖 2所示， DQ 為數據輸入 /輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源； GND為地信號； VDD為可選擇的 VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。其電路圖如圖 2所示 .。 圖 2 外部封裝形式 在仿真軟件中如圖 3所示 圖 3 DS18B20 的測溫原理如圖 4 所示，圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器 1，高溫度系數晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數門，當計數門打開時， DS18B20 就對低溫度系數振蕩器產生的
畢業(yè)設計相關推薦
鄂ICP備17016276號-1