基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)控制設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 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 A/D 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 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。如下圖： 熱敏電阻 方案二 ：溫度傳感器 DS18B20 (1).進(jìn)而考慮到用 溫度傳感器 ，在設(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，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 主要功能特性： 128x8bit 內(nèi)部 ram 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 DS18B20 DS18B20溫度傳感器是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 圖 2 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64位 ROM 的結(jié)構(gòu)開(kāi)始８位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟 一的序號(hào)，共有48位，最后８位是前面 56位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。低５位一直為１，ＴＭ是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式， DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為０，用戶要去改動(dòng)， R1 和Ｒ 0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。 當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝０時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn) 換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝１時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘 脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。另一種是寄生電源供電方式，如圖 4 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè)MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù) 據(jù)接收。 （ 7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0” 后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出 的高電平算起（第（ 5）步的時(shí)間算起）最少要 480 微秒。 （ 4）延時(shí) 15微秒。 （ 2） 延時(shí)確定的時(shí)間為 15 微秒。 三、最重要的一部分是 DS18B20，它此它的連接方式是外接電源方式。其程序流程圖如圖 8示 圖 9 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 Y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) 9 字節(jié)完？ CRC 校驗(yàn)正？確？ 移入溫度暫存器 結(jié)束 N N Y 開(kāi)始 初始化 示化 獲取溫度值 與溫度上下限比較 報(bào)警 轉(zhuǎn)換并顯示 YES 山東英才學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 16 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。 for(。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 F=1。0x01。 =0。 =0。 }else{v1。 //跳過(guò) ROM wrirte(0x44)。 disbuf[2]=tempmax/100。 disbuf[3]=0x0a。 while(k) { P1^1=0。 IT1=1。 disbuf[2]=m/100。 } } //顯示將 dispbufij 中的整數(shù)譯碼 后通過(guò)數(shù)碼管顯示 void teampdsp( ) { uchar k。 delay(1)。 P2=0xff。 //調(diào)用顯示子程序 }} 山東英才學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 21 總結(jié) 經(jīng)過(guò)三年的學(xué)習(xí)，終于完成了我的數(shù)字溫度計(jì) 控制 的設(shè)計(jì)，雖然 沒(méi)有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但從心底里說(shuō)，還是比較高興的。然后要感謝大學(xué)三年來(lái)的所有老師，為我們打下了電子專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝 08 級(jí)電子一班的所有同學(xué)們，正是因?yàn)橛心銈兊闹С趾凸膭?lì)。以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 //調(diào)用獲取溫度子程序 change( )。 delay(1)。amp。 disbuf[1]=(m%100/10)。 if( t0x7d0) { m=m*。 P1^0=1。j) { tempdsp( )。 } } } Init 1( ) interrupt 1 { uchar j=5。 山東英才學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 19 if( P3^2==0 ) { tempmax++。 while(flag)。 if(t==1) {v|=0x80。i) { =1。 } else { =1。i0。 // 等待結(jié)束脈沖 if(==1) { delay(15)。 =1。 _nop_()。 _nop_()。 //110 度的十六進(jìn)制為 6C char tempmin=1C。 山東英才學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 14 電路原材料清單 序號(hào) 名稱 型號(hào) 單位 數(shù)量 備注 1 電阻 1KΩ 支 5 2 電阻 200Ω 支 8 3 傳感器 ＤＳ１８Ｂ２０ 支 １ 4 電阻 支 2 5 電阻 支 1 6 電阻 10KΩ 支 1 7 晶振 12MHz 支 1 8 普通電容 30pF 支 2 9 電解電容 100uF/16V 支 1 10 電解電容 470uF/25V 支 1 11 普通電容 支 1 12 三極管 8550 支 4 １３ 三極管 9013 支 1 １４ 蜂鳴器 支 １ １５ 數(shù)碼管 SM410564 支 １ １６ 單片機(jī) ＡＴ８９Ｃ５１ 支 １ 使用工具及儀表清單 序號(hào) 名稱 型號(hào) 單位 數(shù)量 備注 １ 萬(wàn)用表 塊 １ ２ 內(nèi)熱式電烙鐵 １ ３ 焊錫絲 若干 ４ 直流穩(wěn)壓電源 臺(tái) １ ５ 編程燒寫(xiě)器 臺(tái) １ ６ 導(dǎo)線 若干 山東英才學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 15 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令 結(jié)束 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序主要包括主程序，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)刷新子程序等。
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