基于單片機的溫度采集與控制設(shè)計-wenkub
2022-10-19 14:14:37 本頁面
【正文】 很長時間內(nèi)， 8 位單片機仍將是單片機的主流機型。 (4)在智能接口中的應用 計算機系統(tǒng)，特別是較大型的 工業(yè)測控系統(tǒng)中采用單片機進行接口的控制管理，單片機與主機并行工作，可大大提高系統(tǒng)的運行速度。 (2)在智能化儀器儀表中的應用 單片機應用于儀器儀表設(shè)備中促使儀器儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化和綜合化等方向發(fā)展。 單片機的應用領(lǐng)域 由于單片機功能的飛速發(fā)展，它的應用范圍日益廣泛，已遠遠超出了計算機科學的領(lǐng)域。 (4)低功耗，低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 單片機的特點 (1) 小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化，有優(yōu)異的性能價格比 (2) 集成度高，由很高的可靠性，能在惡劣的環(huán)境下工作。 (3)并行 I/O 口 單片 機為了突出控制的功能，提供了數(shù)量多、功能強、使用靈活的并行 I/O口。一般在單片機內(nèi)部設(shè)置一定容量（ 64B～ 256B） 的 RAM，并以高速 RAM 的形式集成在單片機內(nèi)，以加快單片機的運行速度。 CPU 用不同的指令訪問不同的存儲器空間。 (2)存儲器 單片機的存儲空間有兩種基本結(jié)構(gòu)。諾依曼提出的“存儲程序”思想，即程序和數(shù)據(jù)都被存放在內(nèi)存中，采用二進制代替十進制進行運算和存儲程序。 本文正是介紹了 一種基于DS18B20 單片機 溫度采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及匯編程序 。 單片機具有體積小 、功能強、成本低、應用面廣等優(yōu)點，可以說，智能控制與自動控制的核心就是單片機 。 I 畢業(yè)論文 基于單片機的溫度采集 與控制 設(shè)計 論文作者 專 業(yè) 學 號 班 級 指導教師： II 摘 要 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度測量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個越來越重要的角色，它對人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究有十分重要的意義?，F(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對自動測試的要求越來越高。 該裝置采用硬件有 8051， DS18B20， LED。人們將計算機要處理的數(shù)據(jù)和運算方法、步驟，事先按計算機要執(zhí)行的操作命令和有關(guān)原始數(shù)據(jù)編織成程序（二進制代碼）， 存放在計算機內(nèi)部的存儲器。一種是普林斯頓結(jié)構(gòu)（ Princeton） ，將程序和數(shù)據(jù)合用一個存儲器空間 ，即 ROM 和 RAM 的地址同在一個空間里分配不同的地址。由于單片機實際應用中“面向控制”的特點，一般需要較大的程 2 序存儲器。同時，單片機內(nèi)還把專用的寄存器和通用的寄存器放在同一片內(nèi) RAM 統(tǒng)一編址，以利于運行速度的提高。使用上不僅可靈活地選擇輸入或輸出，還可作為系統(tǒng)總線或控制信號線，從而為擴展外部存儲器和 I/O 接口提供了方便。單片機吧功能部件集成在一塊芯片內(nèi)部，縮短和減少了功能部件之間的連線，提高了單片機的可靠性和抗干擾能力。 單片機所具有的以上顯著特點，使它在各個領(lǐng)域都得到廣泛應用，從日常的智能化家電產(chǎn)品到專業(yè)的智能 儀表，從單個的實時測控系統(tǒng)到分布式多機系統(tǒng)以及嵌入式系統(tǒng)。小到玩具、信用卡，大到航天器、機器人，從實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)到人類的日常生活，到處都離不開單片機。單片機的軟件編程技術(shù)使長期以來測量儀表中的誤差修正阿、線性化的處理等難題迎刃而解。如數(shù)字濾波、誤差修正、線性化處理等。從發(fā)展的趨勢來說，單片機正朝著低功耗微型化方 向發(fā)展。有些廠家還把晶振和LCD 驅(qū)動電路集成到芯片之中，還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。對外部存儲器， I/O 口尋址能力增強，更利于系統(tǒng)的擴展和開發(fā)。片內(nèi)是一個振蕩電路反相放大器的輸入端。 ◆ ALE/（ /PROG）（ 30腳）：地址鎖存信號端。該引腳有復用功能， 為片內(nèi)程序存貯器編程（固化）的編程脈沖輸入。 /EA 端接低電平時， CPU 僅從片外程序存貯器取指令。 ◆ ～ （ 1～ 8 腳）： 8位準雙向 I/O 口。負載能力為 3 個 LSTTL 門。 (4)測溫范圍： 55 ～ +125 ℃ 。 (7)負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 (3) VDD ： 可選擇的 VDD 引腳。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、 讀時序、寫時序。 將的 1腳接地， 3 腳接電源， 2腳可任接單片機的 I∕ O 口需要外加 的上拉電阻 。這樣做的好處是可以免去布線、相互間的干擾等很多麻煩。 對應前面介紹的兩種數(shù)碼管可以采用灌電流和拉電流兩種連接方法，如果采用了灌電流連接，就要相對應地選擇共陽極數(shù)碼管；反之，如果采用了拉電流連接，就要相應選擇共陰極數(shù)碼管。 通過一個 7 位的二進制電平信號就可以顯示出想要的結(jié)果。 11 表 1— 1 顯示數(shù)字對應的二進制電平信號 顯示 a b c d e f g 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 1 0 1 1 0 1 3 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 1 0 0 1 1 5 1 0 1 1 0 1 1 6 0 0 1 1 1 1 1 7 1 1 1 0 0 0 0 8 1 1 1 1 1 1 1 9 0 0 0 1 1 0 1 然而，在實際的電路設(shè)計中，由處理器完成譯碼功能再輸出一個 7位的二進制信號是非常浪費空間和影響效率的。 以上功能實現(xiàn)了 對周圍溫度的采集與顯示，再通過單片機的 PO 口進行溫度控制，當 口所接的開關(guān)按鈕 K1 接通時開始對 DS18B20 芯片進行溫度范圍的設(shè)定，再由 , 口所接的開關(guān)按鈕 T1,T0 對 所設(shè)定的溫度范圍進行加，減操作。在單片機向外圍設(shè)備發(fā)送信號的同時自身也會自動報警，來提醒操作人員進行相應的操作。本設(shè)計采用 8051 單片機應用系統(tǒng)來實現(xiàn)設(shè)計要求，因 8051 在片內(nèi)含 4KB 的 EEPROM，不需外擴展存儲器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單。單片機將采集到溫度值進行處理后在 LED 數(shù)碼管上顯示出來。單片機的 , 口用來驅(qū)動數(shù)碼管顯示。用于保存讀出溫度的低字節(jié) 14 TEMPERH EQU 30H 。使用 DS18B20 一定要禁止中斷 MOV SP,60H MOV T_DF,00H MOV T_INTEGER,20H MOV 21H,28H AA: LCALL GET_TEMPER 。跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。 Set_18B20: SETB DAT NOP CLR DAT MOV R2,250 。超時而沒有響應。 WRITE_1820: MOV R2,8 。低位存入 31H(TEMPERH) RE0: MOV R2,8 RE1: SETB DAT NOP NOP CLR DAT NOP NOP SETB DAT MOV R3,4 DJNZ R3,$ MOV C,DAT RRC A MOV R3,30 DJNZ R3,RE1 MOV R1,A DEC R1 。獲得整數(shù)部分（ 1字節(jié)） TO_BCD:MOV A,T_INTEGER MOV B,10 DIV AB SWAP A ADD A,B MOV T_INTEGER,A 。 DISPLAY: MOV R1,250 DISP1: MOV A,T_INTEGER 。蛔中蚏 2 送 A MOV DPTR,TAB 。延時 MOV P2,0FFH
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