基于c51單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)制作畢業(yè)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-09 08:24:21 本頁面
【正文】 方案 第一節(jié) 數(shù)字溫度計(jì)方案 本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由溫度采集、按鍵設(shè)置、溫度 報(bào)警、溫度顯示四部分電路組成。 測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段： ①傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 ②模擬集成溫度傳感器 ③智能集成溫度傳感器。在此我將為大家介紹一項(xiàng)基于 C51 單片機(jī)的設(shè)計(jì) — 數(shù)字溫度計(jì)，這種溫度計(jì)是一種新型產(chǎn)品，它具有多種功能，例如它可以設(shè)置上下報(bào)警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，它就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào) 隨著人們生活水平不斷的提高，單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它給人生活上帶來的方便也是不可否認(rèn)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)它的要求也越來越高，要為現(xiàn)代人生活，工作 ，科研提供更好更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化，智能化控制方向發(fā)展。 本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)和傳統(tǒng)溫度計(jì)相比，具有度數(shù)方便，測(cè)數(shù)范圍廣，測(cè)溫更準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用等該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī) AT89C51，測(cè)溫傳感器使用 DS18B20，采用 3 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串行口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示和準(zhǔn)確度要求。 目前的智能溫度傳感器 (亦稱數(shù)字溫度傳感器 )是在 20 世紀(jì) 90 年代中期問世的，它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶，特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器 (MCU)。其中溫度采集實(shí)現(xiàn)的方法有很多種，以下列出一種在日常生活中和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用到的實(shí)現(xiàn)方案。在 0— 100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1攝氏度，測(cè)溫范圍 － 55℃～ +125℃，固有測(cè)溫分辨率 ℃。既可以單獨(dú)對(duì)多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC 機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 所示，控制器采用單片機(jī) AT89C51，溫度傳感器采用DS18B20，利用按鍵進(jìn)行溫度的上下限范圍設(shè)置，范圍可設(shè)置位 ~℃數(shù)碼管以 3 串口傳送數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示，當(dāng)設(shè)置錯(cuò)誤時(shí)，即上限溫度小于下限溫度，黃色 Led 發(fā)光進(jìn)行警告。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈 活性高且價(jià)廉的方案。 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 表 31 P3 口特殊功能介紹 口管腳 備選功能 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 /INT0 外部中斷 0 /INT1 外部中斷 1 T0 記時(shí)器 0 外部輸入 6 T1 記時(shí)器 1 外部輸入 /WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸 出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電 平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 第二節(jié) 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 一、 DS18B20 的主要特性 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍為 ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時(shí)精度為177。 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可 傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。器件用如下方式從單線通訊線上汲取能量：在信號(hào)線處于高電平期間把能量儲(chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。該復(fù)位電路采用手動(dòng)復(fù)位與上電復(fù)位相結(jié)合的方式。 功能鍵部分連接圖如圖 34 所示： 圖 34 功能鍵部分連接圖 第五節(jié) 數(shù)碼管串口顯示 此次的設(shè)計(jì)要求數(shù)碼管采用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以使單片機(jī)串口工作在方式 0，即 8位移位寄存器輸入／輸出方式，外接移位寄存器 74LS164 以擴(kuò) 展 I／ O 端口。通過串口外接串并轉(zhuǎn)換器 74LS164，擴(kuò)展并行的 I／ O 口。部分程序如下： /******************************************************************** * 名稱 : void Display(uchar *T,uchar N) * 功能 : 串口發(fā)送并顯示 * 輸入 : *T：所要顯示的數(shù)據(jù)數(shù)組； N：所要顯示的數(shù)據(jù)符號(hào)位 * 輸出 : 無 **********************************************************************/ void Display(uchar *T,uchar N) { uchar Num。 //負(fù) 值顯示負(fù)號(hào) else SBUF=tab[T[Num]]。 }。 22 15參考文獻(xiàn) [1] 李建忠?單片機(jī)原理及應(yīng)用?第二版? [M] ?西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,。 [5] 張有德 ,趙志英 .《單片微型機(jī)原理、應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)》 .復(fù)旦大學(xué)出版社 ,。 //定義字符數(shù)組顯示數(shù)字 unsigned char code Str[]={Test by DS18B20}。 //溫度單位 uchar time。 while(Error[i] != 39。 delay_ms(100)。//顯示的數(shù)據(jù)是在第一行第一列 i = 0。 i++。 //寫顯示地址，將在第 2行第 1 列開始顯示 i = 0 。 i++。.39。 WriteAddress(0x4c)。) { lcd_wdat(Cent[i])。 //j,k,l 分別儲(chǔ)存溫度的百位、十位和個(gè)位 j=x/10
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