基于51單片機的溫度警報器的設計單片機課程設計報告-wenkub
2023-07-13 00:17:21 本頁面
【正文】 軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進行了詳盡分析，對各部分的電路也一一進行了介紹，該系統(tǒng)可以方便的實現溫度的采集和報警，并可以根據需要任意上下限報警溫度，它使用起來相當方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點，適合于我們日常生活和工、農業(yè)生產中的溫度測量，也可以當做溫度處理模塊潛入其他系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。1 引言溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數之一，如冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)生產中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的溫度處理要求嚴格控制。溫度對于工業(yè)生產如此重要，由此推進了溫度傳感器的發(fā)展。它是目前在國內外應用最為普遍的一種集成傳感器，典型產品有AD590、AD59TMP1LM135等；（2）模擬集成溫度控制器。智能溫度傳感器是在20世紀90年代中期問世的，其內部都包含溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。傳感器屬于信息技術的前沿尖端產品，尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農業(yè)生產、科學研究和生活等領域，數量高居各種傳感器之首。有的產品還帶多路選擇器、中央處理器（CPU）、隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。同時數字溫度傳感器還可直接與微處理器進行接口，它集溫度測量，A/D轉換于一體，具有單總線結構，數字量輸出，直接與微機接口等優(yōu)點。從工業(yè)爐溫、環(huán)境氣溫到人體溫度；從空間、海洋到家用電器，各個技術領域都離不開測溫和控溫。DQ：數據輸入/輸出腳，與TTL電平兼容。 DS18B20內部結構64位ROM和單線接口存儲和控制邏輯 高速緩存器溫度傳感器高溫觸發(fā)器TH低溫觸發(fā)器TL匹配寄存器8位CRC發(fā)生器電源檢 測CDQVDD內部電源VDD DS18B20內部結構 的主要內部部件，下面對DS18B20內部部分進行簡單的描述[4]:(1)64位ROM。溫度傳感器是DS18B20的核心部分，該功能部件可完成對溫度的測量通過軟件編程可將55~125℃范圍內的溫度值按9位、10位、11位、12位的分辨率進行量化，以上的分辨率都包括一個符號位，℃、℃、℃、℃，℃。（3）高速緩存器。配置寄存器的內容用于確定溫度值的數字轉換率。因此，控制器必須首先提供下面5個ROM 操作命令之一：1）讀ROM；2）匹配ROM；3）搜索ROM；4）跳過ROM；5）報警搜索。測量結果放在DS18B20的暫存器里，用一條讀暫存器內容的存儲器操作命令可以把暫存器中數據讀出。所有數據都是以最低有效位在前的方式進行讀寫。：從圖中可知，DS18B20的GND和VDD均直接接地，DQ與單總線相連，單片機其中一個I/O口與DS18B20的DQ端相連。如果計數器在門周期結束前到達0，則溫度寄存器（同樣被預置到55℃）的值增加，表明所測溫度大于55℃。這是通過改變計數器對溫度每增加一度所需計數的的值來實現的。數據通過單線接口以串行方式傳輸。命令代碼為55H，若總線上有多個從設備時，適用該命令可選中某一指定的DS18B20，即只有和64位二進制ROM代碼完全匹配的DS18B20才能響應其操作。命令代碼為F0H,當系統(tǒng)初次啟動時，主設備可能不知縱向上有多少個從設備或者它們的ROM代碼，適用該命令可確定系統(tǒng)中的從設備個數及其RON代碼。命令代碼為4EH，允許主設備向DS18B20的暫存器寫入兩個字節(jié)的數據，其中第一個字節(jié)寫入TH中，第二個字節(jié)寫入TL中。從第一個字節(jié)開始直到讀完第九個字節(jié)CRC讀完。若主機在該命令之后又發(fā)出讀操作，而DS18B20又忙于將暫存器中的內容復制到EEPROM時，DS18B20就會輸出一個“0”,若復制結束，則DS18B20輸出一個“1”。命令代碼為B8H。命令代碼為B4H。3 系統(tǒng)硬件設計 單片機最小系統(tǒng)的設計單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。當復位電平持續(xù)兩個時鐘周期以上時復位有效。圖3 單片機最小系統(tǒng) 溫度采集電路的設計溫度采集電路部分，采用數字溫度傳感器DS18B20進行溫度采集。即信號通過譯碼管的端口a、b、c、d、e、f、g 、dp 端來控制每段譯碼管的亮滅與否，同時通過端口4 四個端口來控制四個譯碼管。本設計的重點、難點是：（1） 要掌握溫度傳感器的原理、結構、應用等；（2） 考慮從非電量信號到電量信號的電路實現原理以及與單片機的接口；（3） 熟悉MCS51編程的技術，實現單片機對溫度的調節(jié)控制；（4） 整體電路的仿真調試。車老師時常督促我抓緊時間做畢業(yè)設計，并經常討論，給我提出好的建議。由于本人學識有限，加之時間倉促，文中不免有錯誤和待改進之處，真誠歡迎各位師長、同學提出寶貴意見。 //DS18B20復位函數 void write_byte(uchar val)。void alarm()。uchar setValue_high=30。}}void delay(uint t){for(。while(presence) { while(presence) { DQ=1。 delay(50)。 } delay(45)。for(i=8。_nop_()。_nop_()。0x01。_nop_()。i0。 value=1。_nop_()。_nop_()。 delay(6)。reset()。write_byte(0xcc)。num=(ch24)|(ch14)。 //溫度的個位}void LED_display() //顯示檢測的溫度 { P2=0x0。 P2=0x0。 P2=0x0。 //在溫度允許范圍，不報警 else beep=~be
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