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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)的數(shù)顯溫度報(bào)警系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 程 圖 30 開始 主機(jī)向 DS18B20 發(fā)復(fù)位脈沖( 低電平 480~960us) 主機(jī)是釋放總線 總 線變高? 等待 DS18B20 存在信號(hào)(約 60~240us 低電平) 檢測(cè) DS18B20 的響應(yīng)結(jié)束信號(hào)(響應(yīng)結(jié)束時(shí),總線再次被拉高) 總線變高? 延時(shí)約 300us 后結(jié)束初始化過(guò)程,返回 有響應(yīng)?(總線變低 ?) 重啟或報(bào)錯(cuò) N Y N Y N Y 圖 33 DSl8B20 的初始化流程圖 31 復(fù)位脈沖 RX 讀一個(gè)脈沖 發(fā) SKIP RPM 命令 發(fā) WRITE SCRATCHPAD 命令 寫 TH , TL和 CONFIG 的值 復(fù)位脈沖 RX 讀一個(gè)脈沖 發(fā) SKIP ROM 命令 發(fā) READ SCRATCHPAD 命令 復(fù)位脈沖 讀一個(gè)脈沖 發(fā) SKIP ROM 命令 發(fā) COPY SCRATCHPAD 命令,等待 10us 結(jié)束 圖 34 主機(jī)寫入存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)流程圖 開始 32 隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)絹?lái)越重視溫度因素,許多產(chǎn)品對(duì)溫度范圍要求嚴(yán)格,而目前市場(chǎng)上普遍存在的溫度檢測(cè)儀器大都是單點(diǎn)測(cè)量,同時(shí)還有溫度信息傳遞不及時(shí)、精度不夠的缺點(diǎn),不利于控制者根據(jù)溫度變化及時(shí)做出決定。該溫度 檢測(cè) 系統(tǒng)利用了 DSl8B20“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器,能夠?qū)Χ帱c(diǎn)的溫度 進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。該系統(tǒng)不需要任何固定網(wǎng)絡(luò)的支持,安裝簡(jiǎn)單方便,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、可維護(hù)性好、抗干擾性能好等特點(diǎn),具有非常大的推廣價(jià)值。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心,用單總線溫度傳感器和單片機(jī)構(gòu)成了測(cè)溫裝置 ,真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量、處理。 本課題以 AT89C52單片機(jī)系統(tǒng)為核心。它分三步完成:①系統(tǒng)通過(guò)反復(fù)操作,搜索 DSl8B20序列號(hào):②啟動(dòng)所有在線 DSl8B20做溫度 A/D變換;③逐個(gè)讀出 27 在線 DSl8B20變換后的溫度數(shù)據(jù)。 ORG 0100H I/O BIT P3. 4 START:LCALL RSTl8B20 ;調(diào) DSl8B20初始化子程序 MOV A, OCCH ;寫 CCH到 DSl8B20,以便跳過(guò) ROM匹配 23 LCALL WIDSl8B20 ; WlDSl8B20是寫 DSl8B20子程序 JNB Fl, START ; 若 DSl8B20不存在則重新開始 MOV A, 44H ;發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WIDSl8B20 ;調(diào)寫 DSl8B20子程序 LCALL DSPLAY ;調(diào)顯示子程序 LCALL RSTl8B20 ;調(diào) DSl8B20初始化子程序 MOV A, 0BEH ;發(fā)讀溫度命令 LCALL WIDSl8B20 ; 調(diào)寫 DSl8B20子程序 LCALL RDDS18B20 ; RDDSl8B20是讀 DSl8B20子程序 LCALL ZWDSl8B20 ; ZWDsl8B20是溫度計(jì)算子程序 LCALL DSPLAY LJMP START 167。 當(dāng)有更多的檢測(cè)點(diǎn)需要測(cè)溫時(shí),可利用 89C52的其它口進(jìn)行擴(kuò)展。在圖 2. 11所示的由 AT89C52控制的顯示電路中,要選取合適的電阻 R和 Ra,才能保證 LED的亮度,過(guò)大或者過(guò)小都無(wú)法讓 LED正常顯示。本系統(tǒng)僅掛接一個(gè)芯片,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)溫度檢測(cè),使用默認(rèn)的 12位轉(zhuǎn)換精度,外接供電電源,讀取的溫度值送指定的存儲(chǔ)單元,再按照溫度值字節(jié)的表示格式及其符號(hào)位,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變換即可得到實(shí)際溫度值。 21 小結(jié) 基于單片機(jī) AT89C52和溫度傳感器 DSl8B20的溫度測(cè)控系統(tǒng)原理示意圖如圖2. 11所示。 與 AT89C51不同的是: /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入( )和輸入( )。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí),該引腳加上 +12V的編程允許電源 VPP,當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。 (2)XTAL2:作為振蕩器反相放大器的輸出。 8 個(gè)中斷源 與 MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 4)低電壓,低功耗 [9]。 2. 3 單片機(jī)的選擇 167。試驗(yàn)中,當(dāng)采用普通信號(hào)電 15 纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò) 50m 時(shí),讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。 DSl8B20 在數(shù)據(jù)線從高電平變?yōu)榈碗娖降?5us 內(nèi)將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上。 167。例如主機(jī)控制 DSl8B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過(guò)程,根據(jù) DSl8B20的通訊協(xié)議,必須經(jīng)歷三個(gè)步驟:每一次讀寫之前都要對(duì) DSl8B20進(jìn)行復(fù)位,復(fù)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(duì) DSl8B20進(jìn)行預(yù)定的操作。 (4)CRC的產(chǎn)生 在 64位 ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC)。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16 位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第 1, 2字節(jié)。而配置寄存器為高速暫存器中的第 5 個(gè)字節(jié),它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率, DSl8B20 工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。 167。 (10)適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)。當(dāng)在 10℃ ~ +85℃范圍內(nèi),可確保測(cè)量誤差不超過(guò) O. 5℃ ,在 55~ +125℃范圍內(nèi),測(cè)量誤差也不超過(guò) 2℃。它在測(cè)溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分 7 辨率等方面較 DSl820 都有了很大的改進(jìn),給用戶帶來(lái)了更方便和更令人滿意的效果。 DSl8B20 簡(jiǎn)介 DSl8B20是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司繼 DSl820之后最新推出的一種數(shù)字化單總線器件 [6],屬于新一代適配微處理器的改進(jìn)型智能溫度傳感器。目前,國(guó)際上己開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。模擬集成溫度傳感器是在 20世紀(jì) 80 年代問(wèn)世的,它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上,可完成溫度測(cè)量及模擬信號(hào)輸出功能的專用 IC。整個(gè)系統(tǒng)以 AT89C52單片機(jī)為主機(jī),其他設(shè)備為從設(shè)備。并且 DS18B20 只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入 /輸出口,因此,多個(gè) DSl8B20 可以并聯(lián)到 3或 2根線上, CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 進(jìn) 行通信,而它們只需簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就能加以識(shí)別,這樣就節(jié)省了大量的引線和邏輯電路。 系統(tǒng) 硬件電路構(gòu)成及測(cè)量原理 由于系統(tǒng)要對(duì) 環(huán)境 溫度進(jìn)行測(cè)量,因此采用單片機(jī)對(duì)單總線系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)控是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方案,其硬件連接非常簡(jiǎn)單,可用單片機(jī)并口 P PP3 中的任一位端口與單總線連接來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸, 溫度顯示及報(bào)警。這樣,在單總線上傳輸?shù)谋闶菙?shù)字信號(hào)。但是,目前應(yīng)用于溫度檢測(cè)系統(tǒng)大多采用模擬溫度傳感器、多路模擬開關(guān)、 A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。 今天,我們的生活環(huán)境和工作環(huán)境有越來(lái)越多稱之為單片機(jī)的小電腦在為我們服務(wù)。 自 18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái),工業(yè)發(fā)展與是否能掌握溫度有著密切的聯(lián)系。一旦該溫度值超過(guò)我們預(yù)先設(shè)定的上、下限,單片機(jī)便啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。這種溫度采集系統(tǒng)需要布置大量的測(cè)溫電纜,才能把現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)送到采集卡上,安裝和拆卸繁雜,成本也高。該測(cè)控系統(tǒng)不 需要任何固定網(wǎng)絡(luò)的支持,安裝簡(jiǎn)單方便,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 。溫度不但對(duì)于工業(yè)如此重要,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度的檢測(cè)也有著 十分重要的意義。采用單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行數(shù)顯報(bào)警,不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn),而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo),從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。為了克服這些缺點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)并采用數(shù)字化單總線技術(shù)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)方案,根據(jù) 實(shí)用者提出的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種新的設(shè)計(jì)方案。如果超過(guò)我們預(yù)先設(shè)定的溫度限制,溫度報(bào)警系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警,并將溫度顯示出來(lái)。系統(tǒng)硬件電路由溫度傳感器、單片機(jī)組成。 單片機(jī)主要是對(duì)溫度傳感器 DSl8B20 進(jìn)行編程 [4],讀取溫度傳感器的溫 值,并把溫度值 與設(shè)置的上下限溫度進(jìn)行比較 。如果采集的溫度值高于上限報(bào)警溫度, 系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警 。 模擬集成溫度控制器主要包括溫控開關(guān)和可編程溫度控制器,典型產(chǎn)品有LM5 AD22105 和 MAX6509。智能溫度傳感器的特點(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); 并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能的,其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。因而使用 DSl8B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單,可靠性更高。 DSl8B20 的性能特點(diǎn) (1)采用 DALLAS 公司獨(dú)特的單線接口方式: DSl8B20 與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DSl8B20 的雙向通訊。 (7)支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能,多個(gè) DSl8B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫【 12】。在構(gòu)成大型溫控系統(tǒng)時(shí),允 許在單線總線上掛按多片 DS18B20。 圖 24 DSl8B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 (1)64 位閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下: 9 高 8 位是 CRC 校驗(yàn)碼,接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào),共有 48位,低 8位是產(chǎn)品類型的編號(hào),前 56 位的這也是多個(gè) DSl8B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 表 21 R1 和 R0模式表 由表 21 可見(jiàn),設(shè)定的分辨率越高,所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間就越長(zhǎng) 。如果測(cè)得的溫度大于 0,這 5 位為 0,即符號(hào)位 S=0,這時(shí)只要直接將測(cè)到的數(shù)值二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制,再乘以 0. 0625 即可得到實(shí)際溫度;如果溫度小于 0,這 5 位為 l,即符號(hào)位 S=I,這時(shí)先將
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