【正文】 度要求。但是只要能夠實現(xiàn)正常顯示溫度值，那么本次設計基本成功。用手去碰觸溫度傳感器，溫度顯示值出現(xiàn)變化，顯示當前手的溫度值。先編寫顯示程序并進行硬件的正確性檢驗，然后分別進行主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等的編程及調試。其程序流程圖如圖5－2所示開始發(fā)DS18B20復位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗 Y9字節(jié)完？ N YCNC校驗正確？ N Y移入溫度暫存器 返回圖5－2 讀出子程序流程圖 溫度轉換命令子程序 溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率，時轉換時間約為750ms。 產品的主要技術指標：測量范圍：一55—+125℃，測量精度：0．5℃；反應時間小于等于500ms。AT89S52是整個系統(tǒng)的核心部分，內含2 KB的FLASH RoM，用戶程序存放在這里。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。另一種是寄生電源供電方式，如圖4－4 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時鐘周期內提供足夠的電流，可用一個MOSFET管來完成對總線的上拉。發(fā)出報警嗚叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限。上下限報警調整電路，單片機主板電路等，如圖42所示。其系統(tǒng)原理框圖如圖4－1所示。因此，LED數(shù)碼管屬于電流控制型器件，其發(fā)光亮度L(單位是cd/m2)與正向電流IF有關，用公式表示：L=KIF　　即亮度與正向電流成正比?！　ED數(shù)碼管等效于多只具有發(fā)光性能的PN結。常見管芯材料有磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷砷化鎵(GaAsP)、氮化鎵(GaN)等，其中氮化鎵可發(fā)藍光。芯片本身帶有命令集和存儲器 顯示器件LED數(shù)碼管 LED數(shù)碼管分共陽極與共陰極兩種，其工作特點是，當筆段電極接低電平，公共陽極接高電平時，相應筆段可以發(fā)光。用戶可自設定非易失性的報警上下限值。16 的四級精度轉換。溫度測量范圍從 50℃～ 125℃。不需要外部元件, 不需要備份電源, 可用數(shù)據(jù)線供電。 DS18B20的特性DS18B20 是一種數(shù)字式的溫度傳感器, 在其內部使用了在(OnBorad)專利技術。這種單線技術具有線路簡單、便于擴展的優(yōu)點。 單總線(single一bus)技術目前，微機和外設之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇锌偩€常用的有㎡C總線、SPI總線等。由于是8位寄存器，所以9～12位在比較時忽略。DSl8B20內部的低溫度系數(shù)振蕩器能產生穩(wěn)定的頻率信號fo，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉換成頻率信號fo當計數(shù)門打開時，DSl8B20對毛計數(shù)，計數(shù)門開通時間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。圖中①GND為地，②DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出端，該腳為漏極開路輸出。DSl8B20具有體積小、功耗低、抗干擾能力強、易與微處理器連結等特點．而且它無需任何外圍硬件即可方便地進行溫度測量，與單片機交換信息僅需要一根I／O口線，其讀寫及溫度轉換的功率也可來源于數(shù)據(jù)總線，而無需額外電源。DSl8B20可直接將被測溫度轉換為串行數(shù)字信號，供單片機處理。Pin31:EA/Vpp程序存儲器的內外部選通線，8051和8751單片機，內置有4kB的程序存儲器，當EA為高電平并且程序地址小于4kB時，讀取內部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如果單片機是EPROM，在編程其間，PROG將用于輸入編程脈沖。圖33 時鐘電路RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。INTEL的MCS51系列單片機采用的是哈佛結構的形式，而后續(xù)產品16位的MCS96系列單片機則采用普林斯頓結構。中斷系統(tǒng)：AT89S52具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。并行輸入輸出(I/O)口：AT89S52共有4組8位I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 圖31 AT89S52單片機的結構框圖程序存儲器(ROM)：AT89S52共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。數(shù)據(jù)存儲器(RAM)中央處理器： 系統(tǒng)整體設計方框圖溫度計電路設計總體設計方框圖如圖11所示．控制器采用單片機AT89S52．溫度傳感器采用DSl8B20．用4位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。DS18B20可以直接讀出溫度被測溫度值，而且采用三線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。故溫度計不穩(wěn)定精度不高，不適合在高精度場合使用。該數(shù)字溫度計利用AD590集成溫度傳感器及其接口電路完成溫度的測量并轉換成模擬電壓信號，經由模數(shù)轉換器ADC0804轉換成單片機能夠處理的數(shù)字信號，然后送到單片機AT89C51中進行處理變換，最后將溫度值顯示在DDDD1共４位七段碼LED顯示器上。制作時，數(shù)字顯示用的數(shù)碼管為共陽型，2K可調電阻最好選用多圈電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其它器件選用正品即可。實時溫度可以在LED上顯示，使用時，可以將LED接在隨時都可以看見的地方，便于隨時掌握實時溫度。在這次的設計中用的開發(fā)工具是PROTUES，由于該開發(fā)工具穩(wěn)定，而且操作方便，故選擇了此開發(fā)工具。 設計要求本次設計的數(shù)字顯示溫度計，需滿足以下設計要求：1）用LED數(shù)碼管或LED顯示溫度值；2）溫度測量范圍：55℃+125℃；3）溫度精度：177。傳統(tǒng)的溫度測量多以熱敏電阻作為溫度傳感器。該器件可直接向單片機傳輸數(shù)字信號，便于單片機處理及控制。熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號處理電路，而且可靠性相對較差，測溫準確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。傳感器應用極其廣泛，目前已經研制出多種新型傳感器?，F(xiàn)在所使用的溫度計通常都是精度為1℃℃的水銀、煤油或酒精溫度計。 機電工程系畢業(yè)設計畢業(yè)設計（論文）題 目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿班 級＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓 名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指導教師＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿基于單片機的數(shù)字溫度計設計摘 要本文設計了一款以單片機AT89S52作為控制器，用溫度傳感器DS18B20作為溫度采集器，由LED數(shù)碼管作為顯示器件的數(shù)字溫度計，該數(shù)字溫度計能夠測出55～+125℃之間的溫度，文中詳細介紹了AT89S52單片機和DS18B20數(shù)字溫度傳感器芯片的選取、單片機與溫度傳感器接口電路及單片機與LED數(shù)碼管接口電路的設計，以及實現(xiàn)溫度信息采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖幊虒崿F(xiàn)的方法，通過調試運行，所設計的數(shù)字溫度計能達到相關設計要求。溫度測量在物理實驗、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產等領域，尤其在熱學試驗（如：物體的比熱容、汽化熱、熱功當量、壓強溫度系數(shù)等教學實驗）中，有特別重要的意義。 目前溫度計的發(fā)展很快，從原始的玻璃管溫度計發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計、熱電偶溫度計、數(shù)字溫度計、電子溫度計等等，溫度計中傳感器是它的重要組成部分，它的精度、靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。通過DSl8B20直接讀取被測溫度值，進行數(shù)據(jù)轉換，該器件的物理化學性能穩(wěn)定，線性度較好，在55℃~+125℃最大線性偏差小于0．5℃。由單片機獲取非電信號的溫度信息，必須通過溫度傳感器。設計單片機數(shù)字溫度計需要考慮以下3個方面：(1)溫度傳感器芯片的選擇；(2)單片機和溫度傳感器的接口電路設計；(3)控制溫度傳感器實現(xiàn)溫度信息采集以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖Ｈ绻麑崟r溫度超過上下限值，一方面由LED顯示信息，并發(fā)出報警聲；另一方面自動控制繼電器接通或者斷開，從而控制加熱源的開與斷，達到對溫度進行實時控制的目的。當超過報警最高的溫度時，會自動報警并接通散熱系統(tǒng)，相反，當?shù)陀谧畹蜏囟葧r，會接通加熱系統(tǒng)并報警。它包含3 1/2位數(shù)字A/D轉換器，可直接驅動LED數(shù)碼管，內部設有參考電壓、獨立模擬開關、邏輯控制、顯示驅動、自動調零功能等。 設計方案二利用集成溫度傳感器AD590設計并制作了一款基于AT89C51的4位數(shù)碼管顯示的數(shù)字溫度計，其電路簡單，軟硬件結構模塊化，易于實現(xiàn)。硬件電路復雜，軟件調試復雜，制作成本高。本數(shù)字溫度計設計采用美國DALLAS半導體公司繼DS1820之后推出的一種改進型智能溫度傳感DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為55～125℃，℃。此電