【正文】
,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變,所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。-55℃~+125℃,℃。我們?nèi)DJR位‘1’。ADC_START為啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換位,為‘1’時(shí)啟動(dòng),為‘0’時(shí)關(guān)閉。首先需要設(shè)置P1口的工作模式,因?yàn)闇囟葯z測(cè)只有一路,設(shè)置其位漏極開(kāi)漏模式,在這種情況下P1口才可作為A/D轉(zhuǎn)換口使用,否則只能作為一般的I/O口。括號(hào)中的參數(shù)依次為第7位~第0位。表31 I/O口工作模式PxM1[7:0] PxM0[7:0] I/O口模式0 0 準(zhǔn)雙向口(傳統(tǒng) 8051I/O口模式 ),灌電流可達(dá)20mA, 拉電流為230uA0 1 推挽輸出(強(qiáng)上拉輸出, 可達(dá)20mA, 要加限流電阻)1 0 僅為輸入 (高阻)1 1 開(kāi)漏 (Open Dra in), 內(nèi)部上拉電阻斷開(kāi),要外加注意:雖然每個(gè)I/O口在弱上拉時(shí)都能承受20mA的灌電流(還是要加限流電阻,如 1K,560Ω等),在強(qiáng)推挽輸出時(shí)都能輸出20mA的拉電流(也要加限流電阻),但整個(gè)芯片的工作電流推薦不要超過(guò)55mA。每個(gè)口由2個(gè)個(gè)控制寄存器中的相應(yīng)位控制每個(gè)引腳工作類型。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。當(dāng)P2口用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。, 正常工作模式:2mA 7mA,最多有44個(gè)I/O 口,A/D 做按鍵掃描還可以節(jié)省很多I/O ,無(wú)需編程器,無(wú)需仿真器,可遠(yuǎn)程升級(jí),1萬(wàn)片/人/天,外部復(fù)位電路可徹底省掉,當(dāng)然也可以繼續(xù)用外部復(fù)位電路。,后綴有S2標(biāo)志的才有雙串口,RxD2/(),TxD2/() 。: ,誤差為+/5%,誤差為+/3%,2個(gè)時(shí)鐘輸出口。(36/40/44個(gè)),復(fù)位后為:準(zhǔn)雙向口/弱上拉(普通8051傳統(tǒng)I/O口)可設(shè)置成四種模式:準(zhǔn)雙向口/弱上拉,推挽/強(qiáng)上拉,僅為輸入/高阻,開(kāi)漏每個(gè)I/O口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA,但整個(gè)芯片最大不要超過(guò)55mA。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路,2路PWM,8路高速10 位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),針對(duì)電機(jī)控制,強(qiáng)干擾場(chǎng)合。 2. 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片,不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。編譯窗口如下。Keil軟件簡(jiǎn)單易學(xué),能對(duì)程序進(jìn)行編譯,連接等。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件,也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。運(yùn)行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS51 系列單片機(jī)的軟件,Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案,通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(uVision)將這些部份組合在一起。帶中文字庫(kù)的12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊;其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)1616點(diǎn)漢字,和128個(gè)1方便的操作指令,可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測(cè)溫,高爐水循環(huán)測(cè)溫,鍋爐測(cè)溫,機(jī)房測(cè)溫,農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫,潔凈室測(cè)溫,彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。在此次設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,控制核心STC12C5A60S2單時(shí)鐘/機(jī)器周期(IT)單片機(jī)有32個(gè)I/O口,其外部晶振為12MHz,一個(gè)指令周期為1/,其最小系統(tǒng)主要包括:復(fù)位電路,震蕩電路等,。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?,在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi),晶振等效為一個(gè)電感,所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。該單片機(jī)具有3個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器,1個(gè)全雙工串行口。其主要包括:電源模塊、溫度采集模塊、按鍵處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、超溫報(bào)警電路以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案 設(shè)計(jì)要求1. 設(shè)定溫度的溫度的上下限,使用LCD顯示器顯示所測(cè)得溫度值,當(dāng)溫度超過(guò)所設(shè)定的上下限使,蜂鳴器將會(huì)自動(dòng)鳴叫報(bào)警;2. 使用STC12C5A60S2單片機(jī)和DS18B20(溫度傳感器,10個(gè))在STC實(shí)驗(yàn)板上成實(shí)驗(yàn)的仿真過(guò)程,寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū);%≤20%; 溫度誤差≤177。DS 18B20可以從總線獲取電源,當(dāng)信號(hào)線位高電平時(shí),將能量貯存在外部電容器中;當(dāng)單信號(hào)線為低電平時(shí),將該電源斷開(kāi),直到信號(hào)線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娙荩╇娫礊橹?。段碼由O口并行輸出到4位LED顯示器,位碼由P1.P1.P1.P1.7輪流輸出。當(dāng)用戶需的時(shí)候,DS18B20將通過(guò)單線接口串行發(fā)送數(shù)據(jù)。該器件在使用中不需要外圍元件,與單片機(jī)交換信息僅需要一根I/O線。如果溫度超過(guò)上限和下限溫度,報(bào)警將由蜂鳴器鳴叫報(bào)警。最后的溫度值顯示在液晶顯示器上。目前普遍采用模糊線性復(fù)合控制器發(fā)揮了模糊控制和線性控制的優(yōu)點(diǎn),是設(shè)計(jì)的系統(tǒng)取得了較好的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)指標(biāo)。成熟的溫控產(chǎn)品主要以”點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主,它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制,而用于較高控制場(chǎng)合的智能化,自適應(yīng)控制儀表,國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟,形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少,因此不適合用此種方法作加熱爐的溫控系統(tǒng)。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上,才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù),該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。更能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行范圍的溫度檢測(cè)??刂祁I(lǐng)域還大量采用傳統(tǒng)的PID控制方式,但PID控制對(duì)象的模型難以建立,并且當(dāng)擾動(dòng)因素不明確時(shí),參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問(wèn)題。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”,然后“更新整個(gè)目錄”。 DS18B20。硬件電路主要包括STC12C5A60S2單片機(jī)最小系統(tǒng)、測(cè)溫電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、LCD液晶顯示電路、超溫報(bào)警電路以及通訊模塊電路等。本次設(shè)計(jì)的主題是基于STC單片機(jī)的溫度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),此次設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)主要是對(duì)以STC單片機(jī)為主控制單元和以溫度測(cè)量單元構(gòu)成的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行研究。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用,但僅僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu),以及具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合,以作完善。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相關(guān)的硬件電路和相關(guān)應(yīng)用程序。關(guān)鍵詞 溫度采集;DS18B20;STC單片機(jī);測(cè)試程序;超溫報(bào)警電路Based on STC single chip microputer temperature control system designAbstractAlong with the puter measurement and control technology of the rapid development and wide application, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In realtime detection and automatic control system of singlechip applications, often as a singlechip core ponent to use only singlechip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects bine to make perfect.The theme of this design is based on the STC singlechip temperature control system experiment of temperature control system based on STC control unit and the temperature measuring unit consisting of a single bus digital temperature sensor DS research 18B20. The system can be expected to detect the preset temperature, display time and save monitoring data. An alarm will be given by system if the temperature exceeds the upper and lower limit value of the temperature which can be set discretionarily and then automatic control is achieved, thus the temperature is achieved monitoring intelligently within a certain range.The system design of the hardware circuit and the related applications. The hardware circuit including STC12C5A60S2MCU minimum system, a temperature measurement circuit, clock circuit, LCD display circuit, alarm circuit and a munication module circuit. System program, including the main program, a DS18B20 munication program, key program, LCD display program and data storage procedure. Microcontroller as the core temperature acquisition and control system development and application has greatly improved the production life of the temperature control level, at the same time through the test results show that the design of the system is accurate,and feasible.Keywords Temperature acquisition。 Temperature alarm circuit不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符,此行不會(huì)被打印 III 目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景及研究意義 1 國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀 1 課題研究?jī)?nèi)容 2第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案 4 設(shè)計(jì)要求 4 系統(tǒng)總體方案論述 4 主控單片機(jī) 4 溫度傳感器 6 LCD顯示器 6 系統(tǒng)調(diào)試所用軟件簡(jiǎn)述 7 KEIL軟件簡(jiǎn)介 7 KEIL軟件調(diào)試過(guò)程 8 KEIL使用時(shí)注意事項(xiàng) 9 本章小結(jié) 9第3章 主控單片機(jī)及溫度傳感器 10 STC12C5A60S2單片機(jī)簡(jiǎn)介 10 STC12C5A60S2系列單片機(jī)的主要特點(diǎn) 10 STC12C5A60S2系列單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 11 STC12C5A60S2單片機(jī)的管腳 12 STC12C5A60S2單片機(jī)的應(yīng)用 13 STC12C5A60S2單片機(jī)I/O口工作模式設(shè)定 13 STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換 14 DS18B20 溫度傳感器 15 DS18B20傳感器的特性 15 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 15 DS18B20的工作原理 16 DS18B20的使用中注意事項(xiàng) 20 本章小結(jié) 21第4章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 22 電源輸入部分 22 鍵盤(pán)及顯示電路 23 鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì) 23 顯示電路設(shè)計(jì) 26 測(cè)溫模塊 29 DS18B20的工作時(shí)序 29 超溫報(bào)警電路 31 溫度檢測(cè) 32 調(diào)試結(jié)果及分析 33 本章小結(jié) 33結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36附錄A 37附錄B 45附錄C 52千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符,此行不會(huì)被打印。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用,但由于繼電器動(dòng)作頻繁 ,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作。由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通過(guò)單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接,故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭,探入到狹小的地方,增加了實(shí)用性。先是采用模擬式的組合儀表,采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚,始于20世紀(jì)80年代。我國(guó)溫度測(cè)量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到工廠化的程度,生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問(wèn)題困擾著我們,存在著裝備配套能力差,產(chǎn)業(yè)化程度低,環(huán)境控制水平落后,軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。不過(guò),模糊控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好,單穩(wěn)定性較差,而且很難使兩種性能都達(dá)到理想要求?;赟TC1