【正文】 D也可以使用內(nèi)部的寄生電源當(dāng) VDD 端口接 30V55V 的電壓時(shí)是使用外部電源當(dāng) VDD 端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電 IO口線要接 5KΩ左右的上拉電阻 DS18B20電路設(shè)計(jì) DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式 DS18B20 的數(shù)據(jù) IO 均由同一條線來(lái)完 成 DS18B20 的電源供電方式有 2 種 外部供電 方式和寄生電源方式工作于寄生電源方 式時(shí) VDD 和 GND 均接地 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用 原理是當(dāng) 1 W ire 總線的信號(hào)線 DQ 為高電平時(shí) 竊取信號(hào)能量給 DS18B20 供電 同時(shí)一部分能量給 內(nèi)部電容充電 當(dāng) DQ為低電平時(shí)釋放能量為 DS18B20 供電但寄生電源方式需要強(qiáng)上拉電 路 軟件控制變得復(fù)雜 特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到 E2PROM 時(shí) 同時(shí)芯片的性 能也有所降低因此 在條件允許的場(chǎng)合 盡量采用外供電方式無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是 外部供電 IO 口線要接 5KΩ左右的 上拉電在這里采用前者方式供電 DS18B20與芯片連 接電路如圖 32 所示圖 312 圖 DS18B20 與單片機(jī)的連接 外部電源供電方式是 DS18B20 最佳的工作方式工作穩(wěn)定可靠抗干擾能力強(qiáng)而且電 路也比較簡(jiǎn)單 可以開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng) 在開(kāi)發(fā)中使用外部電源供電方式 畢竟比寄生電源方式只多接一根 VCC 引線在外接電源方式下可以充分發(fā)揮 DS18B20 寬電 源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)即使電源電壓 VCC 降到 3V 時(shí)依然能夠保證溫度量精度 由于 DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線因此它和主機(jī)單片機(jī)通信是需要串行通信而 89C52 有兩個(gè)串行端口所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)單線接口訪問(wèn) DC18B20 必 須遵循如下協(xié)議初始化 ROM 操作命令存儲(chǔ)器操作命令和控制操作要使傳感器工作 一切處理均嚴(yán)格按照時(shí)序 圖 41 主程序流程圖 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM中的 9字節(jié)在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)其程序流程圖如圖 42 示 圖 43 溫度轉(zhuǎn)換命令流程圖 圖 42 讀出溫度子程序流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms 在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖圖 43 所示 計(jì)算溫度子程序與報(bào)警程序 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM中讀取值進(jìn)行 BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定其程序流程圖如圖 44 所示 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)分離后的溫度顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作當(dāng)標(biāo)志位位為 1 時(shí)將符號(hào)顯示位移入第一位程序流程圖如圖 45 圖 44 計(jì)算溫度流程圖 圖 45 顯示數(shù)據(jù)刷新 流程圖 按鍵掃描處理子程序 按鍵采用掃描查詢方式設(shè)置標(biāo)志位當(dāng)標(biāo)志位為 1 時(shí)顯示設(shè)置溫度否則顯示當(dāng)前溫度如下圖 46 示 圖 46 按鍵掃描處理圖 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 本人主要負(fù)責(zé)的內(nèi)容是寫(xiě)程序所以系統(tǒng)的調(diào)試以程序?yàn)橹鬈浖{(diào)試可以先編寫(xiě)顯示程序并進(jìn)行硬件的性檢驗(yàn)然后分別進(jìn)行主程序讀出溫度子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序計(jì)算溫度子程序顯示數(shù)據(jù)刷新等子程序的編程及調(diào)試由于DS18B20與單片機(jī)采用串行數(shù)據(jù)傳送因此對(duì) DS18B20進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)必須嚴(yán)格地保證讀寫(xiě)時(shí)序否則將無(wú)法讀取測(cè)量 結(jié)果本程序采用單片機(jī) C 語(yǔ)言編寫(xiě)用EWAVRKS4 編譯器編程調(diào)試軟件調(diào)試到能顯示溫度值而且在有溫度變化時(shí)顯示溫度能改變就基本完成 － 55～＋ 125℃的測(cè)量范圍使得該溫度計(jì)完全適合一般的應(yīng)用場(chǎng)合其低電壓供電特性可做成用電池供電的手持電子溫度計(jì) DS18B20 溫度計(jì)還可以在高低溫報(bào)警遠(yuǎn)距離多點(diǎn)測(cè)量控制等方面進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)但在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下問(wèn)題 1DS18B20工作時(shí)電流高達(dá) 15mA總線上掛接點(diǎn)數(shù)較多且同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)要考慮增加總線驅(qū)動(dòng)可用單片機(jī)端口在溫度轉(zhuǎn)換時(shí)導(dǎo)通一個(gè) MOSFET 供電 2連接 DS18B20的 總線電纜是有長(zhǎng)度限制的因此在用 DS18B20進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配等問(wèn)題 3在 DS18B20測(cè)溫度程序設(shè)計(jì)中向 DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后程序總要等待 DS18B20 的返回信號(hào)一旦某個(gè) DS18B20 接觸不好或斷線當(dāng)程序讀該 DS18B20時(shí)將沒(méi)有返回信號(hào)程序進(jìn)入死循環(huán)這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)要給予一定的重視 結(jié)論 本設(shè)計(jì)方案達(dá)到了任務(wù)書(shū)的要求并擴(kuò)展了功能實(shí)現(xiàn)了數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了較為精確的測(cè)溫功能 1 對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)溫結(jié)果精度可以達(dá)到177。溫度以 9 或 12 位數(shù)字量讀出 178。 05 度 成果提交形式 設(shè)計(jì)論文一份樣品一套 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 1月 10 日 2 月 10 日收集 資料 2 月 10 日 3 月 10 日方案設(shè)計(jì)論證 3 月 10 日 4 月 10 日硬件設(shè)計(jì)與制作 4 月 10 日 5 月 10 日編寫(xiě)程序及調(diào)試 5 月 10 日 6 月 10 日書(shū)寫(xiě)報(bào)告提交設(shè)計(jì)成果 教研室 意見(jiàn) 簽名 2021 年 月 日 系主任 意見(jiàn) 簽名 2021 年 月 日 桂林航天工業(yè)學(xué)院 電子工程系 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 姓名 陸星球 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 楊端 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 同組 設(shè)計(jì) 目的意義 隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活工作科研各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù) 在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)溫度的檢測(cè)及控制時(shí)常顯得極其重要因此對(duì)數(shù)顯溫度計(jì)的設(shè)計(jì)有著實(shí)際意義和廣泛的應(yīng)用 方案論證 方案一 由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換后就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理在顯示電路上就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)這種設(shè)計(jì)需要用到 AD 轉(zhuǎn)換電路其中還涉及到電阻與溫度的對(duì)應(yīng)值的計(jì)算感溫電路比較麻煩而且在對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí) 容易受溫度的影響出現(xiàn)較大的偏差 方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中大多都是使用傳感器所以這是非常容易想到的所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20 此傳感器可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換電路簡(jiǎn)單精度高軟硬件都以實(shí)現(xiàn)而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展?jié)M足設(shè)計(jì)要求 時(shí)間安排 1 月 10 日 3 月 10 日收集資料方案設(shè)計(jì)論證 3 月 10 日 4 月 10 日硬件設(shè)計(jì)與制作 4 月 10 日 5 月 10 日編寫(xiě)程序及調(diào)試 5 月 10 日 6 月 10 日書(shū)寫(xiě)報(bào)告提交設(shè)計(jì)成果 指導(dǎo)教師 意見(jiàn) 簽字 年 月 日 審核小組意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽字 年 月 日 中文摘要 在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)溫度的檢測(cè)及控制時(shí)常顯得極其重要因此對(duì)數(shù)顯溫度計(jì)的設(shè)計(jì)有著實(shí)際意義和廣泛的應(yīng)用本文介紹一種利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度智能控制及顯示的方案本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究的是高精度的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象的測(cè)溫測(cè)溫系統(tǒng)主要包括供電電源數(shù)字溫度傳感器的數(shù)據(jù)采集電路 LED 顯示電路蜂鳴器報(bào)警電路繼電器控制按鍵電路單片機(jī)主板電路數(shù)字 溫度傳感器的數(shù)據(jù)采集電路與單片機(jī)主板電路是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵高精度數(shù)字溫度計(jì)的測(cè)溫過(guò)程由數(shù)字溫度傳感器采集所測(cè)對(duì)象的溫度并將溫度傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)最終由液晶顯示器顯示溫度值該數(shù)顯溫度計(jì)要求測(cè)溫范圍為－ 55℃～＋ 125℃精度誤差在 05℃以內(nèi) LED數(shù)碼管直讀顯示數(shù)字式溫度計(jì)完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水銀溫度計(jì)可以在家庭中以及工業(yè)中都可以應(yīng)用實(shí)用價(jià)值很高 關(guān)鍵詞 單片機(jī) ABSTRACT In our daily life and industrial and agricultural production the detection and control of the temperature is extremely important Therefore the design of the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control This programmer mainly consists by temperature control sensors MCU LED display modules circuit The main aim of this thesis is to design hig