【正文】 0 ms 內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換成 12 位的數(shù)字，測(cè)溫分辨率可達(dá) 0． 0625℃ 。 圖 15 DS18B20的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 首先來介紹一下 DS18B20這塊傳感器的特性及其功能： ⑴ 用戶可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度值。 DS18B20可編程溫度傳感器有 3個(gè)管腳： GND為接地 線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個(gè)較弱的上拉電阻與單片機(jī)相連。 編程完畢后，應(yīng)使 XTAL1降到低電平， RST也降至低電平，然后懸浮所有相關(guān) I/O引腳，關(guān)掉電源。注 意， P3． 6沒有引出片外，其狀態(tài)可直接在片內(nèi)特殊功能寄存器中通過位尋址讀出。除 P3口的 6個(gè)引腳（ P3． 0～ P3． 5）的第二功能與 MCS— 5l系列完全一致外， P1． 0和 P1． l還具有模擬比較器的功能。 89c1051/2051 簡(jiǎn)述 AT89C1051/2051 只有 20 只引腳，壓縮了 I/O 端口與存儲(chǔ)器容量，其 7 余配置與功能不減，可方便地應(yīng)用于家電產(chǎn)品及小型儀器儀表，是性能價(jià)格比極優(yōu)的單片機(jī)。還可以外擴(kuò)串口 I2CROM，完成掉電數(shù)據(jù)保護(hù)功能。溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 1 所示，控制器采用單片機(jī) AT89C2051，溫度傳感器采用 DS18B20，用 2 位 LED 數(shù)碼管以 并 口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 一、 課程設(shè)計(jì)目的 這次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐是本學(xué)期的一項(xiàng)必修課程，它的意義在于除了完成規(guī)定的內(nèi)容之外，還要能有所創(chuàng)新。 1 《溫度控制器的設(shè)計(jì)》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 系 別： 信息科學(xué)與技術(shù)系 專業(yè)班級(jí)： 通信技術(shù) 0802 班 學(xué)生姓名： 張 叢 振 指導(dǎo)教師： 陳 青 （課程設(shè)計(jì)時(shí)間： 2021 年 6 月 26 日 —— 2021 年 7 月 9 日） 華中科技大學(xué)武昌分校 2 目 錄 1．課程設(shè)計(jì)目的………………………………………………………………… 3 2．課程設(shè)計(jì)題目描述和要求 … …………………………………………… …… 3 3．課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容…………………………………………………………… 6 …………………………………………………………… 6 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與測(cè)溫原理 …………………………………………… … 8 七段 LED 譯碼器 CD4511………………………………………………… 12 驅(qū)動(dòng)芯片 ULN2021…………………………………………… …………… 12 4．總結(jié)…………………………………………………………………………… 13 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………… 15 附 ： 清單 ………………………………………………………………… 16 3 前 言 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字 化控制，智能化控制方向發(fā)展 。將這一學(xué)期學(xué)到的單片計(jì)算機(jī)原理的內(nèi)容運(yùn)用到實(shí)際生活中，從而進(jìn)一步鞏固學(xué)到的理論知識(shí)。 4 圖 1 總體設(shè)計(jì)方框圖 設(shè)計(jì)要求： 1. 用 89c2051 單片機(jī)和數(shù)字溫度傳感器 ISD18B20 構(gòu)成溫度采樣報(bào)警小系統(tǒng) 2. 給 電路板上的兩個(gè)按鍵設(shè)定相應(yīng)的功能： 通過兩個(gè)按鍵設(shè)定最高和最低限定溫度使得當(dāng)室內(nèi)溫度上升到溫度上限或下降到溫度下限的時(shí)候能夠讓蜂鳴器發(fā)出報(bào)警 3. 設(shè)定的溫度能夠自行調(diào)整。電路中還包含復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。 AT89C1051和 AT89C2051的結(jié)構(gòu)框圖與引腳配置分別見附圖 7－ 7和附圖 7－ 8。 當(dāng)需要使用模擬比較器時(shí)， P1． 0（ AINO）作為同相輸人端， P1． 1（ AINI）作為反相輸入端。 2 、 AT89C2051內(nèi)有兩個(gè)閃爍存儲(chǔ)器程序加密位，可以被編程或不被編程器件內(nèi)有一閃爍存儲(chǔ)器地址計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器在 RST上升沿復(fù)位為 000H，在 XTAL1引腳上加高電平脈沖則自動(dòng)加 l。 AT89C2051有三個(gè)特征字可讀出，以識(shí)別該器件。 VDD為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍 3． 0～ 5． 5 V。 ⑵ 不需要外部組件，能測(cè)量－ 55～ +125℃ 范圍內(nèi)的溫度。 10 ⑸ 獨(dú)特的單總線接口方式，與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn)與處理器雙向通訊。配置寄存器中 R1， R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)： R1R0＝ ?00?,9位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ms； R1R0 = ?01?,10位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ms； R1R0 = ?10?,11位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 375 ms； R1R0 =?11?,12位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 750 ms；未編程時(shí)默認(rèn)為 12 位精度。便箋存儲(chǔ)器包含了 9個(gè)連續(xù)字節(jié)（ 0～ 8），前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得溫度信息如圖 17所示，字節(jié) 0的內(nèi)容是溫度的低 8位，字節(jié) 1是溫度的高 8位，字節(jié) 2是 TH（溫度上限報(bào)警），字節(jié) 3是 TL（溫度下限報(bào)警），字節(jié) 4是配置寄存器如圖 27所示，用于確定輸出分辨率 9到 12位。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的 0， 1字節(jié)。 DSI8B20完成 12 溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與 TH做比較，若 TTH或 TTL，則將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令做出響應(yīng) [12]。它與七段數(shù)碼管配合使用。 LE 是選通 /鎖存端，它是一個(gè)復(fù)用的功能端，當(dāng)輸入為低電平時(shí)，其輸出與輸入的變量有關(guān)；當(dāng)輸入為高電平時(shí)，其輸出僅與該端為高電平前的狀態(tài)有關(guān)，并且輸入 D、 C、 B、 A 端不管怎么變化，其顯示數(shù)值保持不變。由于其內(nèi)部帶有反向器，其輸出電流將會(huì)很大，一般情況下其輸出電流為 500ma,峰值可達(dá)到 600ma。其引腳圖如圖 110所示。在要求輸出電壓高于 5V時(shí)才用接 VCC。 圖 211 ULN2021 的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路 (二 ) 軟件系統(tǒng)要求 采集并顯示溫度值（要求精度 1176。 擴(kuò)展要求，能顯示時(shí)間，并能設(shè)定報(bào)警溫度值，能記憶報(bào)警時(shí)的溫度值和報(bào)警時(shí)間點(diǎn)。焊完板子以后用老師寫的測(cè)試程序燒錄到單片機(jī)中然后在電路 上試 運(yùn)行，就能夠檢驗(yàn)板子的線路是否完全的連通和找出板子上的虛焊的地方。其次，在課程設(shè)計(jì)過程中也運(yùn)用到了以前所學(xué)到的專業(yè)課知識(shí)，如：模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子線路， C匯編語言等。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。通過這次的課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自己存在的不足之處，雖然感覺 理論 上 已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過一番努力才得以解決。高溫報(bào)警值存放單元 TEMP_TL EQU 28H 。減數(shù) 被減數(shù) ，則 JC CHULI1 。按鍵模塊 KEY: MOV TEMP_TH ,30H 。加載 TH 數(shù)據(jù) MOV TEMP_TH,A ANL A,0FH MOV 63H,A MOV A,TEMP_TH ANL A,0F0H 20 SWAP A MOV 64H,A MOV A,TEMP_TL 。 顯示子程序 。==================================== GET_TEMPER: SETB DQ BCD: LCALL INIT_1820 JB FLAG,S22 LJMP BCD 22 S22: LCALL DELAY1 MOV A,0CCH LCALL WRITE_1820 MOV A,44H LCALL WRITE_1820 NOP LCALL DELAY LCALL DELAY CBA: LCALL INIT_1820 JB FLAG,ABC LJMP CBA ABC: LCALL DELAY1 MOV A,0CCH LCALL WRITE_1820 MOV A,0BEH LCALL WRITE_1820 LCALL READ_1820。地位存入 36H RE00: MOV R2,8 RE01: CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ 24 NOP NOP NOP SETB DQ MOV R3,7 DJNZ R3,$ MOV C,DQ MOV R3,23 DJNZ R3,$ RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1, A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET 。延時(shí)子程序 DELAY: MOV R6,250 MOV R6,250 DJNZ R6,$ RET DELAY1: MOV R7,20H DJNZ R7,$ RET DELAY2: MOV R7,02H 29 DL0: MOV R6,0FFH DL1: DJNZ R6,DL1 DJNZ R7,DL0 RET DELAY3: MOV R7,01FH DLY: MOV R6,0F9H DLY1: DJNZ R6,DLY1 DJNZ R7,DLY RET WAIT: MOV R5,05H LP1: MOV R6,0FFH DJNZ R6,$ DJNZ R5,LP1 RET WA: MOV R5,15 D: MOV R7,01FH DY: MOV R6,0F9H D1: DJNZ R6,D1 DJNZ R7,DY DJNZ R5,D RET END