【正文】 時(shí)鐘振蕩電路。在顯示實(shí)時(shí)測(cè)量溫度的模式下還可以通過查詢按鍵查看設(shè)定的上下限報(bào)警溫度。 本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首先設(shè)計(jì)了硬件電路，然后繪制軟件流程圖及編寫程序。 單片機(jī)技術(shù)已經(jīng) 廣泛應(yīng)用社會(huì)生活的 各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種 非常實(shí)用的技術(shù) 。 水溫控制 課程總結(jié) 題目： 基于 STC90C516 水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電子工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 年 級(jí)： 20xx 級(jí) 指導(dǎo)教師： 廖志賢 成 員 ： 衛(wèi)麗業(yè) 20xx12701008 白雪英 20xx12701007 俞陽(yáng)陽(yáng) 20xx12701009 李志鵬 20xx12701058 20xx 年 05 月 摘 要 本設(shè)計(jì)采用 的主控芯片是 STC90C516 單片機(jī)，數(shù)字溫度傳感器 DS18B20。 51 單片機(jī)是最常用的一種單片機(jī)，而且在高校中都以 51 單片機(jī)教材為藍(lán)本，這使得 51單片機(jī)成為初學(xué)單片機(jī)技術(shù)人員的首選。 本設(shè)計(jì) 屬于 一種 多功能溫度計(jì)， 溫度測(cè)量范圍是 55℃到 125℃。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 、數(shù)字 溫度計(jì) 、 DS18B STC90C516 目 錄 …………………………………… 3 設(shè)計(jì)要求 …………………………………………………… … 3 各模塊選擇與論證 ……………………………………………… 3 …………………………………… 6 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)框圖 ……………………………………………… 6 系統(tǒng)硬件概述 …………………………………………………… 6 主要單元電路的設(shè)計(jì) …………………………………………… 7 …………………………………………………… 14 DS18B20 程序設(shè)計(jì) ……………………………………………… 14 顯示程序設(shè)計(jì) …………………………………………………… 18 按鍵程序設(shè)計(jì) …………………………………………………… 19 …………………………………………………… 20 硬件測(cè)試 ………………………………………………………… 20 軟件測(cè)試 ………………………………………………………… 20 測(cè)試結(jié)果結(jié)論 …………………………………………………… 20 ……………………………………………………… 21 參 考文獻(xiàn) ………………………………………………………… 22 附錄 1：原理圖和實(shí)物圖 ……………………………………… 23 附錄 2：程序 …………………………………………………… 29 設(shè)計(jì)要求： （１）基本要求 ① 具有實(shí)時(shí)獲取水溫功能； ② 能夠自動(dòng)判斷實(shí)際溫度是否達(dá)到限值，并自動(dòng)報(bào)警控制繼電器； ( 2 ) 創(chuàng)新要求 ① 用戶能夠通過按鍵根據(jù)自己情況設(shè)置限值并保存起來； 各模塊選擇與論證 控制模塊 本設(shè)計(jì)采用 STC90C516 芯片作為硬件核心，該芯片采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 8KB ROM 存儲(chǔ)空間，相對(duì)于本設(shè)計(jì)而言程序存儲(chǔ)空間完全夠用。此外， 89C52 還可工作于低功耗模式，可通過兩種 軟件 選擇空閑和掉電模式。 方案一： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較合適，如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi)，成本較高，所以不采用該方案。 因此綜合上述最終決定采用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描方式作為顯示 。 方案三： 采用數(shù)字式 防水型溫度傳感器 DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除 A/D 模塊，降低硬件成本，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。 C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言，可產(chǎn)生壓縮代碼。 C 語(yǔ)言提供的庫(kù)包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。綜合考慮，軟件的設(shè)計(jì)語(yǔ)言選擇 C 語(yǔ)言。 繼電器模塊介紹 繼電器模塊是由由一個(gè) NPN 型的三極管 8550 驅(qū)動(dòng)。 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)框圖 由于 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器具有單總線的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以使用戶輕松地組建起傳感器網(wǎng)絡(luò)，并可使多點(diǎn)溫度測(cè)量電路變得簡(jiǎn)單、可靠，所以在該設(shè)計(jì)中采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器測(cè)量溫度。 該設(shè)計(jì)控制器使用 的是 51 單片機(jī) STC90C516， STC90C516 單片機(jī)在工控、測(cè)量、儀器儀表中應(yīng)用還是比較廣泛的。 主要單元電路的設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì) STC90C516 單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片 ,有四個(gè) I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS51 單片機(jī)共有 4 個(gè) 8 位的 I/O 口（ P0、 P P P3），每一條 I/O 線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；無須外部器件；可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ～ ；零待機(jī)功耗；溫度以 9 或 12 位 二進(jìn)制 數(shù)字 表示 ； 用戶可定義報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常 工 作； DS18B20 采用 3 腳 TO－ 92封裝或 8 腳 SO 或 181。 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM。 表 21： 配置寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TM R1 R0 1 1 1 1 1 配置寄存器 的 低 5 位一直為 1， TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式， DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動(dòng)， R1 和R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率 ，“ R1R0”為“ 00”是 9 位，“ 01”是 10 位，“ 10”是 11 位，“ 11”是 12 位。第 9 字節(jié)讀出前面所有 8 字節(jié)的 CRC 碼，可用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。 當(dāng)符號(hào)位 s＝ 0 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 s＝ 1 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。若 T＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路是由四位一體的共 陽(yáng) 數(shù)碼管進(jìn)行顯示的，數(shù)碼管由三極管 8550 驅(qū)動(dòng)。電路原理圖如圖 8 所示。當(dāng)輸入低電平時(shí)三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，從而控制外圍器件。 如圖 31 DS18B20 的操作流程 DS18B20 傳感器的指令表 DS18B20 傳感器的操作指令如表 31 所示。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 溫度變換 0x44 啟動(dòng) DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為 750ms（ 9 位為 ）。 重調(diào) EEPROM 0xB8 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3 、4 字節(jié)。 DS18B20 的初始化時(shí)序如圖 10 所示。 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫時(shí)序。如圖 32 的上半部分。整個(gè)讀時(shí)序必須有最短 60μ s 的持續(xù)期。 開 始D Q = 1D Q = 0延 時(shí) 4 8 0 μ sD Q = 1D Q = 1延 時(shí) 8 0 μ sD Q = 1YN結(jié) 束