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微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書-畢業(yè)論文設(shè)計(jì)范文模板參考資料-數(shù)字溫度傳感器測(cè)溫(更新版)

  

【正文】 LCALL TEMPER 。標(biāo)志位 1 BIT01 EQU 20H BIT02 EQU 21H BZ2 EQU 22H 。最后,要重視程序的模塊化,修改北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 37 的方便,也要注重程序的調(diào)試,掌握其方法。課程設(shè)計(jì)不向平時(shí)完成作業(yè),有不懂的不能等待老師給我們一一詳解,必須自己親自動(dòng)手去查資料,弄清所有的問(wèn)題。 的確,從選題到定稿,從理論到實(shí)踐,在整整兩星期的日子里,可以說(shuō)得是苦多于甜, 這一陣正是傳說(shuō)中的北京桑拿天,每天都很悶熱,我們每天或者在悶熱的宿舍,或者在擁擠的實(shí)驗(yàn)室,忙碌著、設(shè)計(jì)著,真的很累很費(fèi)心。 2. LED 顯示器一次顯示溫度下限,上限,實(shí)際采集溫度值。然后我們?cè)诜澍Q器上并聯(lián)了一個(gè)二極管, 想檢測(cè)一下其兩端是否短路或斷路。 2)溫度轉(zhuǎn)化程序,由 于 DS18B20 采集溫度值為兩個(gè)字節(jié),通過(guò)子程序 TEMPER 將采集溫度轉(zhuǎn)化為單字節(jié)數(shù)據(jù)。當(dāng)共陰極 LED 的 COM 端接地,則某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極加上高電平時(shí),則該管有電流流過(guò)因而點(diǎn)亮發(fā)光;當(dāng)共陽(yáng)極 LED 的 COM 端接高電平,則某個(gè)發(fā)光管的陰極加上低電平時(shí),則該管有電流流過(guò)因而點(diǎn)亮發(fā)光。 LED 顯示器有多種結(jié)構(gòu)形式,單段的圓形或方形 LED 常用來(lái)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài), 8 段 LED 可以顯示各種數(shù)字和字符,所以也稱為 LED 數(shù)碼管,其外形如圖所示。 晶振 晶體振蕩器,簡(jiǎn)稱晶振,其作用在于產(chǎn)生原始的 時(shí)鐘頻率 ,這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。 三極管 三極管 ,是一種電流控制電流的半導(dǎo)體器件 。它又分高頻瓷介和低頻瓷介兩種。 74ls07 引腳圖 74ls07 邏輯圖 74LS07 真值表 75452 75452 是雙外圍器件驅(qū)動(dòng)芯片,其引腳圖如 下 圖 左 所示: 1A 和 1B 是內(nèi)部與非門的兩個(gè)輸入端,通過(guò)三極管放大后由 1Y 輸出。 D7D6 =01 停止計(jì)數(shù)。其格式如下: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 M2 M1 T13 T12 T11 T10 T9 T8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的使用 8155 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器與 MCS51 單片機(jī)芯片內(nèi)部的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器,在功能上是完全相同的,同樣具有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種功能。 ALT4: A 口、 B 口為選通輸入 /輸出。 下表為 8155 芯片的 I/O 口地址 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 所選端口 0 0 0 命令 /狀態(tài)寄存器 0 0 1 A 口 0 1 0 B 口 0 1 1 C 口 1 0 0 定時(shí)器低 8位 1 0 1 定時(shí)器高 6位及方式 RAM 單元 8155 的 A 口、 B口可工作于基本 I/O 方式或選通 I/O 方式。 PB0~ PB7: 8位通用 I/O 口,功能同 A 口。 WR :寫選通信號(hào),控制對(duì) 8155 的寫操作,低電平有效。 當(dāng)作為輸入腳時(shí) , 被外部拉低的 P2口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出 電 流 。調(diào)讀 1 位子程序 RRC A 。 內(nèi)容 C NOP 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。返回 寫字節(jié)子程序 (待寫內(nèi)容在 A 中 ): WRBYTB: PUSH B 。1us NOP 。若總線釋放 跳出循環(huán) DJNZ B,WAITL 。保存 A 寄存器 MOV A,4 。 讀 /寫時(shí)間隙 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 12 DS1820 的數(shù)據(jù)讀寫是通過(guò)時(shí)間隙處理位和命令字來(lái)確認(rèn)信息交換。 Convert T [44h] 這條命令啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換而無(wú)需其他數(shù)據(jù)。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 11 存儲(chǔ)器操作命令 Write Scratchpad [4E] 這個(gè)命令向 DS18B20 的暫存器中寫入數(shù)據(jù),開始位置在地址 2。然而,只有在最近一次測(cè)溫后遇到符合報(bào)警條件的情況, DS18B20才會(huì)響應(yīng)這條命令。只有和 64位 ROM 序列完全匹配的 DS1820 才能響應(yīng)隨后的存儲(chǔ)器操作命令。初始化序列包括一個(gè)由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟有其后由 從機(jī)發(fā)出的存在脈沖。 DS18B20 的單總線端口( I/O 引腳)是漏極開路式的,內(nèi)部等效電路見圖 9。還有一個(gè)第九字節(jié),可以用讀暫存器命令讀出。數(shù)據(jù)先被寫入暫存器,這里的數(shù)據(jù)可被讀回。 單線 CRC 可以用一個(gè)由移位寄存器和 XOR 門構(gòu)成的多項(xiàng)式發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生,見圖 7。單線總線控制器必須得天 獨(dú)厚提供 5 條 ROM 操作命令其中之一: 1) Read ROM, 2) Match ROM, 3) Search Rom, 4) Skip ROM, 5) Alarm Search。這樣就允許許多 DS18B20 并聯(lián)在一起同時(shí)測(cè)溫,如果某個(gè)地方的溫北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 8 度超過(guò)了限定值,報(bào)警的器件就會(huì)被立即識(shí)別出來(lái)并讀取,而不用讀未報(bào)警的器件。 DS18B20 測(cè)溫范圍 55℃~+125℃ ,以 ℃ 遞增。 同時(shí),計(jì)數(shù)器被復(fù)位到一個(gè)值,這北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 7 個(gè)值由斜坡式累加器電路確定,斜坡式 累加器電路用來(lái)補(bǔ)償感溫振蕩器的拋物線特性??偩€控制器發(fā)出一個(gè) Skip ROM 協(xié)議,然后發(fā)出讀電源命令,這條命令發(fā)出后,控制器發(fā)出讀時(shí)間隙,如果是寄生電源,DS18B20 在單線總線上發(fā)回 “0” ,如果是從 VDD 供電,則發(fā)回 “1” ,這樣總線控制器就能夠決定總線上是否有 DS18B20 需要強(qiáng)上拉。 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 6 另一種給 DS18B20 供電的方法是從 VDD 引腳接入一個(gè)外部電源,見圖 3。寄生電源有兩個(gè)好處: 1)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí),無(wú)需本地電源, 2)可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀 ROM。測(cè)量結(jié)果放在 DS18B20 的暫存器里,用一條讀暫存器內(nèi)容的存儲(chǔ)器操作命令可以把暫存器中數(shù)據(jù)讀出。器件用如下方式北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 5 從單線通訊線上汲取能量:在信號(hào)線處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里,在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作,直到高電平到來(lái)再給寄生電源(電容)充電。系統(tǒng)共有四個(gè)按鍵, 前 兩個(gè) 按鍵實(shí)現(xiàn)溫度上限的調(diào)整, 后 兩個(gè)實(shí)現(xiàn)溫度下限的調(diào)整。 利用按鍵設(shè)置溫度的上限與下限,并在 LED 顯示器上動(dòng)態(tài)顯示。 DS18B20 有三個(gè)主要數(shù)字部件: 1) 64 位激光 ROM, 2)溫度傳感器, 3)非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。一條控制操作命令指示 DS18B20 完成一次溫度 測(cè)量。當(dāng)有特定的時(shí)間 和電壓需求時(shí)(見節(jié)標(biāo)題 “單線總線系統(tǒng) ”), I/O 要提供足夠的能量。使用寄生電源方式時(shí), VDD 引腳必須接地。 對(duì)于總線控制器不知道總線上的 DS18B20 是用寄生電源還是用外部電源的情況, DS18B20 預(yù)備了一種信號(hào)指示電源的使用意圖。如果計(jì)數(shù)器在門周期結(jié)束前到達(dá) 0,則溫度寄存器(同樣被預(yù)置到 55℃ )的值增加,表明所測(cè)溫度大于 55℃ 。數(shù)據(jù)通過(guò)單線接口以串行方式傳輸。當(dāng)報(bào)警標(biāo)識(shí)置位時(shí), DS1820 會(huì)對(duì)報(bào)警搜索命令有反應(yīng)。這個(gè)協(xié)議用 ROM 操作協(xié)議流程圖來(lái)描述。當(dāng)在 DS1820 中存儲(chǔ)的或由其計(jì)算的 CRC 值和總線控制器計(jì)算的值不相符時(shí), DS1820 內(nèi)部并沒(méi)有一個(gè)能阻止命令序列進(jìn)行的電路。當(dāng)在單線總線上通訊時(shí),暫存器幫助確保數(shù)據(jù)的完整性。第七和第八字節(jié)是計(jì)數(shù)寄存器,它們可以被用來(lái)獲得更高的溫度分辨力(見 “ 測(cè)溫操作 ” 一節(jié))。為此每一個(gè)總線上的器件都必須是漏極開路或三態(tài)輸出。 通過(guò)單線總線端口訪問(wèn) DS1820 的協(xié)議如下: ? 初始化 ? ROM 操作命令 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 10 ? 存儲(chǔ)器操作命令 ? 執(zhí)行 /數(shù)據(jù) 初始化 通過(guò)單線總線的所有執(zhí)行(處理)都從一個(gè)初始化序列開始。 Match ROM [55h] 匹配 ROM 命令,后跟 64 位 ROM 序列,讓總線控制器在多點(diǎn)總線上定位一只特定的 DS18B20。 Alarm Search [ECh] 這條命令的流程圖和 Search ROM 相同。一個(gè)復(fù)位脈沖跟著一個(gè)存在脈沖表明 DS18B20 已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(適當(dāng)?shù)?ROM命令和存儲(chǔ)器操作命令)。如果使用寄生電源,總線控制器必須在這條命令發(fā)出后立即起動(dòng)強(qiáng)上拉并最少保持 10ms。 Read Power Supply [B4h] 若把這條命令發(fā)給 DS18B20 后發(fā)出讀時(shí)間隙,器件會(huì)返回它的電源模式: “0”=寄生電源, “1” = 外部電源。保存 B 寄存器 PUSH A 。清存在信號(hào)標(biāo)志 WAITL: JB ,WH 。寫開始 NOP 。釋放總線 RET 。保存 A MOV B,23 。P1 口讀到 A MOV C,EOH 。設(shè)置讀位數(shù) ACALL RDBIT 。 P1 口第 2 功能 : T2() 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 /時(shí)鐘輸出 T2EX() 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 重裝載 /捕捉 /方向控制 I/O P2 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口 , 向 P2口寫入 1時(shí) , P2口被內(nèi)部上拉為高電平 , 可用作輸入口 。 RD :讀選通信號(hào),控制對(duì) 8155 的讀操作,低電平有效。 PA0~ PA7: 8位通用 I/O 口,其輸入、輸出的流向可由程序控制。這時(shí), A、 B、 C 口的口地址低 8位分別為01H、 02H、 03H(設(shè)地址無(wú)關(guān)位為 0)。 PC0 為 AINTR, PC1 為 ABF,PC2 為 , PC3~ PC5 為輸出。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器由兩個(gè) 8 位寄存器構(gòu)成,其中的低 14 位組成計(jì)數(shù)器,剩下的兩個(gè)高位( M2, M1)用于定義輸出方式。具體說(shuō)明如下: D7D6 =00 不影響計(jì)數(shù)器工作。 真值表如 右 : 邏輯圖 如下 : Input Output A Y L H H L 北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說(shuō)明書 22 7407 7407TTL 集電極開路六正相高壓驅(qū)動(dòng)器。 瓷片電容 用高介電常數(shù)的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質(zhì),并用燒滲法將銀鍍?cè)谔沾缮献鳛殡姌O制成。 容量范圍: 耐壓:二倍額定電壓。 當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電 壓),電流從 LED 陽(yáng)極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。 LED 的伏安特性類似于普通二極管,正向壓降約為 2 伏左右,工作電流一般在 10 20mA之間較為合適。 共陰極 LED 的所有發(fā)光管的陰極并接成公共端 COM,而共陽(yáng)極 LED 的所有發(fā)光 管的陽(yáng)極并接成公共端 COM。 子程序部分 : 1) DS18B20 采集溫度子程序,通過(guò)調(diào)用初始化和讀寫程序采集室內(nèi)溫度。 2. 按鍵 功能 實(shí)現(xiàn) 后, 蜂鳴器報(bào)警 出現(xiàn)新問(wèn)題: 當(dāng)通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)溫度上限使之低于實(shí)際溫度采集值時(shí),蜂鳴器發(fā)出不正常的震動(dòng)聲。程序執(zhí)行后,二者初始狀態(tài)設(shè)為低電平,均停止報(bào)警。 回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì),至今 我仍感慨頗多 。硬件的設(shè)計(jì) 電路是現(xiàn)成的,但電路 焊接都要我們自己動(dòng)手去焊,軟件的編程也要我 們 自己 不斷的 分析研究并調(diào)試。其次, 分析研究明白試驗(yàn)各實(shí)驗(yàn)硬件器材的工作原理 ,因?yàn)橹挥卸济靼琢?,做起設(shè)計(jì) 才可能 事半功倍,如果沒(méi)弄明白,就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì),到頭來(lái) 可能就是事倍功半甚至一點(diǎn)收獲也沒(méi)有 。溫度上限 BZ1 BIT 00H 。按鍵 4 標(biāo)志位 LOOP: LCALL GET_TEMPER 。溫度獲得程序 ORG 0100H GET_TEMPER: LCALL INIT JB BZ1,S22 。定時(shí)入口 NOP CLR DQ MOV R0, 0F0H DJNZ R0, $
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