at89c51單片機溫度控制系統(tǒng)(文件)
【正文】 ，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。另外，當溫度變化時驅(qū)動芯片還要能夠自動調(diào)節(jié)輸出電流 的大小以實現(xiàn)色差平衡溫度補償。 數(shù)碼管顯示電路 單片機接口電路 P0口的上拉電阻原理 當TTL電路驅(qū)動COMS電路時，如果TTL電路輸出的高電平低于COMS電路的最低高電平（）這時就需要在TTL的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。 芯片的管腳加上拉電阻來提高輸出電平，從而提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。 上拉電阻阻值的選擇原則包括:從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應當足夠大；電阻大，電流小。對下拉電阻也有類似道理 對上拉電阻和下拉電阻的選擇應結(jié)合開關(guān)管特性和下級電路的輸入特性進行設定 主要需要考慮以下幾個因素：驅(qū)動能力與功耗的平衡。 高低電平的設定。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關(guān)管漏源級之間的電容和下級電路之間的輸入電容會形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。選上拉電阻時：500uA x = ，此為最小阻值，再小就拉不下來了。COMS門的可參考74HC系列設計時管子的漏電流不可忽略，IO口實際電流在不同電平下也是不同的，上述僅僅是原理，一句話概括為：輸出高電平時要喂飽后面的輸入口，輸出低電平不要把輸出口喂撐了（否則多余的電流喂給了級聯(lián)的輸入口，高于低電平門限值就不可靠了）。通常就用1k的。該電路在原理圖上只有一個下載口的體現(xiàn)，只要把下載線接到下載口就可以把程序下載到單片機中了。相反，當溫度傳感器測量的溫度低于設置的最低數(shù)值的時候，使開關(guān)打開從而控制升問裝置進行加熱（本系統(tǒng)采用電熱絲進行加熱）。而單片機的管腳不能提供最后高的電壓，這樣就會導致即使單片機送出了高電平也無法將繼電器開關(guān)打開。如在噪聲很強的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產(chǎn)品，必需選用通、斷電壓值相差大的產(chǎn)品，(如選接通電壓為8 V或12 V的產(chǎn)品)這樣不會因噪聲干擾而造成控制失靈 。動態(tài)掃描的連接方式是將8個數(shù)碼管的8個段用相同的I/O來控制，即第一個數(shù)碼管的”a“”a“，單片機各個口的電壓輸出的都為高電平。故主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。單線期間DS18B20檢測到改上升沿后，延時1560us，通過拉低總線60240us來產(chǎn)生應答脈沖。在成功執(zhí)行了ROM操作命令之后，才可以使用內(nèi)存操作命令。其中，出來映帶脈沖之外，均由主機產(chǎn)生。有2種類型的寫時隙：寫“1”和寫“0”。讀主機產(chǎn)生寫“0”時隙的情況，DQ線必須被拉至低電平且至少保持低電平60us。因此，在此15us內(nèi)，主機必須停止將DQ引腳置低。在寫時隙中，主機將在拉低中線15us內(nèi)釋放總線，并向DS18B20寫“1”。看著自己辛勤的成果，心里非常高興。 由于本人水平和經(jīng)驗有限，再設計的過程中難免存在一些不足甚至錯誤，敬請各位老師和同學批評指正。其中在柳銘老師的精心安排和指導下，對題目有了較深入的理解，也嘗到了電路系統(tǒng)設計的艱辛。DS18B20僅在主機發(fā)生讀時隙時才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以，當主機向DS18B20發(fā)生讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時隙，以便DS18B20能傳輸數(shù)據(jù)。所有的讀時隙最短必須持續(xù)60us，各個讀時隙之間必須保證延時到最段1us的恢復時間。當主機從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，把數(shù)據(jù)線從高電平來至低電平，產(chǎn)生讀時隙。DS18B20在DQ線變低后的1560us的窗口對DQ線進行采樣，如果為高電平，就寫“1”；如果為低電平就寫“0”。首先來看寫時隙。DS18B20要有嚴格的時序來保證數(shù)據(jù)的完整性。一旦總線主機檢測到應答脈沖，便可以發(fā)起ROM操作命令。DS18B20的單線協(xié)議和命令 DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)的傳輸?shù)恼_性和完整性主機操作單線器件DS18B20必須遵循下面的順序.單線總線上的所有操作均從初始化開始。 DS18B20初始化DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。動態(tài)掃描的控制原理是：將第一個數(shù)碼管要顯示的內(nèi)容顯示出來，然后立刻將第二個數(shù)碼管的內(nèi)容顯示出來，一次把第8個數(shù)碼管的內(nèi)容顯示出來由于單片機的工作速度非?？?，所以當顯示第8個數(shù)碼管的時候第一個數(shù)碼管的內(nèi)容還沒有完全消失，這時立刻重復上面的過程，就實現(xiàn)了數(shù)碼管的。使用的具體元件參數(shù)如下表。繼電器的選擇上，我們選擇北京科通繼電器總廠生產(chǎn)的GX10F繼電器為例，列出輸入、輸出參數(shù)，根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。只要通過程序，將我們所要達到的溫度控制在一個恒溫狀態(tài)下。設計所要達到的效果就是，我們給單片機設置一個固定的溫度范圍，當溫度傳感器測量的溫度高于我們設置的最高數(shù)值時，是繼電器的產(chǎn)開開關(guān)閉合，使開關(guān)打開通電。其中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也就是負極)，3就是我們需要的正5V輸出電壓了。如果是驅(qū)動led，那么用1K左右的就行了。當輸出高電平時，忽略管子的漏電流，兩輸入口需200uA，200uA x15K=3V即上拉電阻壓降為3V，輸出口可達到2V，此阻值為最大阻值，再大就拉不到2V了。下拉電阻的設定的原則和上拉電阻是一樣的。以上拉電阻為例，當輸出低電平時，開關(guān)管導通，上拉電阻和開關(guān)管導通電阻分壓值應確保在零電平門檻之下。下級電路的驅(qū)動需求。對于高速電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。 為加大輸出引腳的驅(qū)動能力，有的單片機管腳上也常使用上拉電阻。另外，我們所采用的超大規(guī)模集成電路還具有級聯(lián)延時開關(guān)特性，可防止反向尖峰電壓對發(fā)光二極管的損害。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能
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