基于at89s51單片機的數(shù)字溫度計的設(shè)計-wenkub
2023-07-11 13:13:58 本頁面
【正文】 測溫范圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準確的場所，或科研實驗室使用，該設(shè)計控制器使用單片機AT89S51，測溫傳感器使用DS18B20，用3位共陽極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實現(xiàn)溫度顯示,能準確達到以上要求?；贏T89S51單片機的數(shù)字溫度計的設(shè)計 摘 要：隨著時代的進步和發(fā)展，單片機技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù),本文將介紹一種基于AT89S51單片機控制的數(shù)字溫度計，本溫度計屬于多功能溫度計，可以設(shè)置上下報警溫度，當溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時，可以報警。2 總體設(shè)計框圖溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖21所示，控制器采用單片機AT89S51，溫度傳感器采用DS18B20，用3位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。這里尤其要注意的是晶振和電容的位置，它們距離單片機引腳越短越好，因為太長可能無法使單片機起振。 AT89S51主要功能刪除為一般控制應(yīng)用的 8 位單芯片晶片內(nèi)部具時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）內(nèi)部程式存儲器（ROM）為 4KB內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為 128B外部程序存儲器可擴充至 64KB外部數(shù)據(jù)存儲器可擴充至 64KB32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨做 I/O 的控制5 個中斷向量源2 組獨立的 16 位定時器1 個全多工串行通信端口18751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能1 單芯片提供位邏輯運算指令 AT89S51各引腳功能介紹介紹太多了，只取用到的部分介紹VCC：AT89S51 電源正端輸入，接+5V。RESET：AT89S51的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。此外在燒錄8751程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。其他三個I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當做I/O用時可以推動8個LS的TTL負載。P2除了當做一般I/O端口使用外，若是在AT89S51擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個時候P2便不能當做I/O來使用了。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。：T0，計時計數(shù)器0輸入。 顯示電路 圖33 溫度顯示電路 DB18B20液晶屏為5V電壓驅(qū)動，帶背光，可顯示兩行，每行16個字符，不能顯示漢字。液晶6端為使能信號，是操作必須的信號。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)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。圖35 外部封裝形式 DS18B20的測溫原理如圖36所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，每次測量前，首先將55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 實驗主程序流程圖 主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當前溫度值，溫度測量每1s進行一次。 圖42 讀溫度流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當采用12位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。程序流程圖如圖55所示。本程序采用單片機匯編編寫，用KELL編程調(diào)試。圖61 調(diào)試結(jié)果圖6 結(jié)束語 該溫度測試系統(tǒng)不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低廉、精確度較高、反應(yīng)速度較快、數(shù)字化顯示和不易損壞等特點，而且性能穩(wěn)定，適用范圍廣，因此特別適用于對測溫要求比較準確的場所。 //液晶使能端sbit DATA = P3^7。//負數(shù)標志uchar code table[]={tempreture:} 。x) for(y=110。}/*液晶寫命令*/void write_lcd_(uchar ){ rs=0。 lcden=1。 lcden=0。 delay_ms(1)。 write_lcd_(0x06)。 //DQ復(fù)位 delay(10)。 //拉高總線 delay(20)。 uchar
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