單片機數(shù)字測溫系統(tǒng)畢業(yè)設計-畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-02-24 07:58 本頁面
【文章內容簡介】 念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 D S 1 8 B 2 0 D S 1 8 B 2 0 D S 1 8 B 2 04 .7 KGN D GN D GN DVC CVC C單 片機.... 圖 4 DS18B20與單片機的接口電路 DS18B20溫度傳感器與單片機的接口電路 DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時 DS18B20的 1腳接地， 2腳作為信號線， 3 腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖 4 所示單片機端口接單線總線，為保 證在有效的 DS18B20時鐘周期內提供足夠的電流，可用一個 MOSFET管來完成對總線的上拉。 當 DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10us。采用寄生電源供電方式時 VDD端接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 三、系統(tǒng)硬件設計 主板電路 系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調整電路，單片機主板電路等，如圖 5 所示。 圖 5 中有三個獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置，圖中蜂鳴器可以在被測溫 度不在上下限范圍內時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時 LED 數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限，從而測出被測的溫度值。 6 圖 5 中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現(xiàn)復位。 顯示電路 顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點就是使用口資源比較少，只用 p3 口的 RXD,和 TXD,串口的發(fā)送和接收，四只數(shù)碼管采用 74LS164右移寄存器驅動，顯示比較清晰。 圖 5 單片機主板電路 圖 6 溫度顯示電路 7 鍵盤電路 本課題使用行列掃描方式，在單片機的 P1口上連接上 4*4的鍵盤，單片機掃描鍵盤，如果有鍵按下，單片機會根據(jù)鍵碼執(zhí)行相應的程序，使整個系統(tǒng)的功能更加完善。 報警電路 溫度報警電路采用 NPN 三極管、電阻和蜂鳴器組成。在設定報警溫度后，超出溫度范圍時，由報警電路實現(xiàn)報警功能。 四、系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉換命令子程序，計算 溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 流程圖 主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20的測量的當前溫度值，溫度測量每 1s進行一次。這樣可以在一秒之內測量一次被測溫度，其程序流程見圖 7所示。 8 發(fā) DS18B20復位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉換開始命令 結束 圖 7 主程序流程圖 圖 8讀溫度流程圖 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM中的 9字節(jié)，在讀出時需進行 CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖 8示 圖 9 溫度轉換流程圖 初始化 調用顯示子程序 1S 到？ 初次上電 讀出溫度值溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉換開始命令 N Y N Y Y 發(fā) DS18B20 復位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 9 字節(jié)完？ CRC 校驗正？確？ 移入溫度暫存器 結束 N N Y 9 溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用 12位分辨率時轉換時間約為 750ms，在本程序設計中采用 1s顯示程序延時法等待轉換的完成。溫度轉換命令子程序流程圖如上圖，圖 9所示 計算溫度子程序 計算溫度子程序將 RAM中讀取值進行 BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖 10所示。 圖 11 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 圖 10 計算溫度流程圖 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顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為 0時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 11。 include
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