【正文】 I 摘 要 【摘要】在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常要用到溫度的檢測(cè)及控制溫度是生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。在生產(chǎn)過(guò)程中為了高效地進(jìn)行生產(chǎn)必須對(duì)它的主要參數(shù)如溫度、壓力、流量等進(jìn)行有效的控制。溫度控制在生產(chǎn)過(guò)程中占有相當(dāng)大的比例。溫度測(cè)量是溫度控制的基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和二電阻。而熱電偶和熱電阻測(cè)出的一般都是電壓再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度這些方法相對(duì)比較復(fù)雜需要比較多的外部硬件支持。我們用一種相對(duì)比較簡(jiǎn)單的方式來(lái)測(cè)量。我們采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測(cè)元件溫度范圍為55~125 oC,最高分辨率 oC。DS18B20可以直接讀出被側(cè)溫度值而且采用三線制與單片機(jī)相連減少了外部的硬件電路具有低成本和易使用的特點(diǎn)。 本文主要介紹高精度溫度計(jì)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)大體分三個(gè)工作過(guò)程首先,由DS18b20溫度傳感器芯片測(cè)量當(dāng)前的溫度,并將結(jié)果送入單片機(jī)。然后,通過(guò)AT89C51單片機(jī)對(duì)送來(lái)的溫度進(jìn)行計(jì)算和轉(zhuǎn)換,并將此結(jié)果送入液晶顯示模塊。最后,由1602液晶顯示器將溫度顯示出來(lái)。 【關(guān)鍵詞】: 溫度控制、溫度測(cè)試、AT89C51602LCD、DS18b20溫度傳感器 目 錄第一章 緒論 ............................................................ 1 第二章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) .................................................. 2 硬件設(shè)計(jì) ........................................................ 2 ................................................... 2 ................................................... 2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)..............................................2 AT89C51單片機(jī) ............................................. 2 AT89C51簡(jiǎn)介及引腳功能說(shuō)明.......................................2 復(fù)位電路........................................................4 時(shí)鐘(晶振)電路 ................................................. 4 1602液晶顯示器 ............................................ 5 1602LCD 基本參數(shù)及引腳功能說(shuō)明..................................5 1602LCD 指令說(shuō)明及時(shí)序..........................................6 1602LCD 標(biāo)準(zhǔn)字符庫(kù)..............................................8 1602LCD 顯示電路圖..............................................9 DS18b20 溫度傳感器........................................10 DS18B20 結(jié)構(gòu)及引腳功能說(shuō)明.....................................10 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)...............................................10 DS18B20 初始化和讀/寫(xiě)時(shí)序......................................12 DS18B20 常用指令...............................................13 DS18B20 溫度采集電路圖.........................................14 第三章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ................................................. 15 主程序 ......................................................... 15 DS18B20模塊程序 ............................................... 15 1602液晶模塊程序............................................... 16 第四章 應(yīng)用的相關(guān)軟件 ................................................. 18 keil uVision3編輯軟件 ........................................ 18 Protel 99SE 電路板設(shè)計(jì)軟件 .................................... 18 智能高速通用編輯器 ............................................. 18 第五章 實(shí)物效果展示 ................................................... 20 第六章 結(jié)論與心得 ..................................................... 21 致謝 .................................................................. 22 參考文獻(xiàn) .............................................................. 23 附錄A. 高精度溫度計(jì)電路原理圖 ......................................... 24 附錄B. 材料清單 ....................................................... 25 附錄C. 源程序 ........................................................ 26 第一章 緒論 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要測(cè)溫技術(shù)也在不斷地改進(jìn)和提高由于測(cè)溫范圍越來(lái)越廣根據(jù)不同的要求又制造出不同需要的測(cè)溫儀器現(xiàn)實(shí)社會(huì)發(fā)展的許多情況下需要測(cè)量溫度參數(shù)。 DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線單線接口讀寫(xiě),溫度變換功率來(lái)源于數(shù)據(jù)總線總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電而無(wú)需額外電源。因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單可靠性更高。他在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進(jìn)給用戶帶來(lái)了更方便的使用和更令人滿意的效果。 隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展微處理器芯片的集成程度越來(lái)越高單片機(jī)已可以在一塊芯片上同時(shí)集成CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、并行和串行接口、前置放大器、AD轉(zhuǎn)換器、DA轉(zhuǎn)換器等多種電路這就很容易將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量控制技術(shù)結(jié)合組成智能化測(cè)量控制系統(tǒng)。AT89C51單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司推出的單片機(jī)它與MCS51完全兼容4K程序存儲(chǔ)器采用閃速存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)有三級(jí)加密不易仿制其寬電壓范圍2767V及低功耗的特點(diǎn)特別適用于微型儀器儀表。 LCD應(yīng)用于智能儀表、通信和辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域,它的主要作用是顯示ASCII碼字符,因此又被稱作字符型顯示器件。利用點(diǎn)陣字形特點(diǎn)可自定義漢字字庫(kù)讓其顯示漢字。該液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn),在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。目前字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件。LCD1602液晶顯示模塊可以顯示兩行,每行16個(gè)字符,采用單+5V電源供電,外圍電壓。 我們?cè)O(shè)計(jì)的溫度系統(tǒng)是由中央控制器、溫度檢測(cè)器及顯示器組成?？刂破鞑捎脝纹瑱C(jī)AT89S51溫度檢測(cè)部分采用DS18B20溫度傳感器用1602LCD做顯示器。溫度傳感器DS18B20采集溫度信號(hào)送該給單片機(jī)處理存儲(chǔ)器通過(guò)單片機(jī)對(duì)某些時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)單片機(jī)再把溫度數(shù)據(jù)送LCD顯示已達(dá)到顯示當(dāng)前溫度的目的。 Protel 99SE 電路板設(shè)計(jì)軟件 ....q系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 第二章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 在智能最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上使用單個(gè)DS18B20采集環(huán)境溫度并用1602液晶顯示器顯示溫度結(jié)果測(cè)量范圍在10500C之間,。 該設(shè)計(jì)方案是以AT89C51單片機(jī)為控制核心用溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采集繼而顯示在1602LCD上從而達(dá)到顯示當(dāng)前環(huán)境溫度的目的。在論證過(guò)程中我已達(dá)到對(duì)溫度的精準(zhǔn)。整個(gè)系統(tǒng)硬件部分包括單片機(jī)、溫度檢測(cè)系統(tǒng)、液晶顯示器。高精度溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案框圖見(jiàn)圖 21。 圖21 高精度溫度計(jì)系統(tǒng)方案 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) A89C51單片機(jī) AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓高性能CMOS 8位微處理器俗稱單片機(jī)。該器件采用