溫度顯示器的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-08 01:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè) DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛 DS18B20 超過(guò)八個(gè)時(shí)， 就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意 。 （ 3）連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(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。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150M,當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波產(chǎn)生畸變?cè)斐傻摹Ｒ虼?，再用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問(wèn)題。 （ 4）在 DS18B20 測(cè)溫程序設(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)，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)也要給予一定的重視。測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組姐 VCC 和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 1: DS18B20 引腳定義： (1)DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； (2)GND 為電源地； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。 圖 1： DS18B20外形及引腳排列圖 圖 2： DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 7 AT89C2051 單片機(jī)的基本介紹 AT89C2051 是由 ATMEL 公司推出的一種小型單片機(jī)。 95 年出現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)。其主要特點(diǎn)為采用 Flash 存貯器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與 MCS51 完全兼容，可以很快被中國(guó)廣大用戶接受，其程序的電可擦寫(xiě) 特性，使得開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)比較容易。對(duì)于一些不大復(fù)雜的控制電路我們就可以增加少量元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，對(duì)溫度的控制，過(guò)壓的控制等。 性能簡(jiǎn)述 和 MCS51 產(chǎn)品兼容； 2KB 可重編程 FLASH 存儲(chǔ)器（ 10000 次）； 電壓范圍； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 2 級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定； 128*8 位內(nèi)部 RAM； 15 條可編程 I/O 線； 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 6 個(gè)中斷源； 可編程串行通道； 1高精度 電壓比較器（ ， ， ）； 1直接驅(qū)動(dòng) LED 的輸出端口。 AT89C2051 的引腳介紹 如圖所示。 (1)VCC：電源電壓。 (2)GND： 接 地。 (3)P1 口： P1 口是一個(gè) 8 位雙向 I/O 口?？谝_ ~ 提供內(nèi)部上拉電阻， 要求外部上拉電阻。 和 還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入(ANI0)和反相輸入 (AIN1)。 P1 口輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并能直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示。當(dāng) P1 口引腳寫(xiě)入“1” 時(shí)，其可用作輸 入端，當(dāng)引腳~ 用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的寫(xiě)入 “1” 時(shí)， 8 其可用作輸入端。當(dāng)引腳 ~ 用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流。 (4)P3 口： P3 口的 ~、 是帶有內(nèi)部上拉電阻 的七個(gè)雙向 I/O 口引腳。 I/O 引腳而不可訪問(wèn)。 P3 口緩沖器可吸收 20mA 電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入 “1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可用作輸入端。用作輸入時(shí)，被外部拉低的 P3口腳將用上拉電阻而流出電流。 P3 口還用于實(shí)現(xiàn) AT89C2051 的各種第二功能，如下表 所示。 P3口還接收一些用于閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的 控制信號(hào) 。 引腳口 功 能 RXD 串行輸入端口 TXD 串行輸出端口 INT0 外中斷 0 INT1 外中斷 1 T0定時(shí)器 0外部輸入 T1定時(shí)器 1外部輸入 (5)RST：復(fù)位輸入。 RST 一旦變成高電平所有的 I/O 引腳就復(fù)位到 “1” 。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，持續(xù)給出 RST引腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平便可完成復(fù)位。每一個(gè)機(jī)器周期需 12 個(gè)振蕩器或時(shí)鐘周期。 (6)XTAL1：作為振蕩器反相器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。 (7)XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 的振蕩器特性 及芯片擦除 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部 時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 9 與 AT89C51 對(duì)比 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 啊 T89C2051 是精簡(jiǎn)版的 51 單片機(jī)，精簡(jiǎn)掉了 P0 口和 P2 口，只有 20 引腳，但其內(nèi)部集成了一個(gè)很實(shí)用的模擬比較器，特別適合開(kāi)發(fā)精簡(jiǎn)的 51 應(yīng)用系統(tǒng)，畢竟很多時(shí)候我們開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品時(shí)用不了全部 32 個(gè) I/O 口，用 AT89C2051 更合適 。 AT89C2051 可以看作 AT89C51 的簡(jiǎn)化版 。 如果不需要擴(kuò)展片外 RAM ,ROM 主要區(qū)別有 : （ 1） AT89C51 有 4KB 的 ROM,而 AT89C2051 只有 2KB 的 ROM。 （ 2） AT89C51 有 4 個(gè) 8 位 I/O 口 ,而 AT89C2051 只有 2 個(gè) 8 位 I/O 口 ( 沒(méi)有引腳 )。 由于 AT89C2051 的 IO 線很少，導(dǎo)致它無(wú)法外加 RAM 和程序 ROM，片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器也少，但它的體積比 AT89C51 小很多 . AT89C2051 AT89C51 2KB 可編程 Flash 存儲(chǔ)器（可擦寫(xiě) 1000次） 4KB 可編程 Flash 存儲(chǔ)器（可擦寫(xiě) 1000次） 兩級(jí)程序存儲(chǔ)器保密 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密 靜態(tài)工作頻率 :0Hz24MHz 靜態(tài)工作頻率 :0Hz24MHz 128 字節(jié)內(nèi)部 R
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