基于單片機(jī)的溫度計(jì)的設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 稱(chēng) 作 用 序 號(hào) 寄存器名稱(chēng) 0 溫度低字節(jié) 以 16 位補(bǔ)碼形式存放 5 保留字節(jié) 2 1 溫度高字節(jié) 以 16 位補(bǔ)碼形式存放 6 計(jì)數(shù)器余值 2 TH/用戶字節(jié) 1 存放溫度上限 7 計(jì)數(shù)器 /℃ 3 HL/用戶字節(jié) 2 存 放溫度下限 8 CRC 以 12 位轉(zhuǎn)化為例說(shuō)明溫度高低字節(jié)存放形式及計(jì)算： 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 DS18B20 的兩個(gè)高低兩個(gè) 8 位的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，高速暫存器。它的 輸出腳 I/O 直接與單片機(jī)相連， 并接一個(gè) 上拉電阻，傳感器采用外部電源供電。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7頁(yè) 共 24頁(yè) DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器 由 DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20 型單線智能溫度傳感器 ， 屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 ， 可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。單片機(jī)啟動(dòng)后，片內(nèi) RAM 為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。 RST 引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（ 2 個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。如圖 33 所示，本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位。因此，每個(gè)機(jī)器周期地 12 個(gè)振蕩脈沖 可以表示 S1P1， S1P2， S2P1， S2P2， … ，S6P2。在每個(gè)時(shí)鐘周期的前半周晶振信號(hào)進(jìn)分頻器后形成兩相錯(cuò)開(kāi)的時(shí)鐘信號(hào) P1 和 P2。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)時(shí)鐘電路如圖 31 所示。 本次設(shè)計(jì)由于要求對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，所以選擇的是方案二。 2．顯示方案 方案一：靜態(tài)顯示就是當(dāng) CPU 將要顯示的字或字段碼送到輸出口，顯示器就可以顯示出所要顯示的字符，如果 CPU 不去改寫(xiě)它，它將一直保持下去；靜態(tài)顯示硬件開(kāi)銷(xiāo)大，電路復(fù)雜，信息刷新速度慢。 溫度傳感器市場(chǎng)上有很多種類(lèi)， 可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的 溫度傳感器。 關(guān)鍵詞 AT89C51； DS18B20； LED四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 2頁(yè) 共 24頁(yè) 第 1 章 方案設(shè)計(jì) 任務(wù)要求利用 單片機(jī) 對(duì)溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)檢測(cè)外環(huán)境的溫度，并通過(guò)數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度。 為了對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)了這套溫度顯示系統(tǒng)。 18 附錄 B 程序清單 14 結(jié) 論 14 調(diào)試與運(yùn)行 11 顯示程序 9 顯示器電路圖 9 顯示器原理簡(jiǎn)介 8 數(shù)據(jù)顯示單元設(shè)計(jì) 7 DS18B20 控制方法 7 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1 第 1 章 方案設(shè)計(jì) 主要參考文獻(xiàn)、資料 (寫(xiě)清楚參考文獻(xiàn)名稱(chēng)、作者、出版單位 )： [1] 李全利．單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)．北京：高等教育出版社， 2020 [2] 何立民．單片機(jī)高等教程．北京：航空航天大學(xué)出版社， 2020 [3] 張毅剛． MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997 審 批 意 見(jiàn) 教研室負(fù)責(zé)人： 年 月 日 備注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，一式二份。 進(jìn)度安排： 第 1～２周：查找資料，選擇參考方案； 第３～４周：確定方案； 第 5～ 8周：查找資料，進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)； 第 9～ 12周：程序的編寫(xiě)與調(diào)試； 第 13～ 14周：整理報(bào)告，確定初稿； 第 15～ 16周：檢查定稿； 第 17～ 18周：答辯。 2 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 7 DS18B20 工作原理 7 DS18B20 的性能特點(diǎn) 9 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 17 附錄 A 總電路原理圖 19 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 1頁(yè) 共 24頁(yè) 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫度傳感器向著集成工藝和多變量復(fù)合傳感器、智能化傳感器、網(wǎng)絡(luò)化傳感器的方向發(fā)展，各種不同類(lèi)型的溫度傳感器將會(huì)越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的日常生活中，給我們帶來(lái)極大的方便。測(cè)試表明，該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度采集和顯示，并具有較高的精度。 方案二：用溫度傳感器做溫度感應(yīng)元件，它 硬件接口簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定 。它是 單線接口 ， 僅需一根口線與 MCU 連接無(wú)需外圍元件 ， 由總線提供電源 ， 測(cè)溫范圍為 ： 55℃ ～ +125℃ ， 測(cè)量精度： ℃ ，反應(yīng)時(shí)間 ≤500ms。動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，信息刷新速度快。晶振 CYS的振蕩頻率范 圍在 ～ 12MHz 間選擇，典型值為 12MHz 和 6MHz。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5頁(yè) 共 24頁(yè) 圖 32 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào) 成為 S 狀態(tài)，它是晶振周期的兩倍，即一個(gè)時(shí)鐘周
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