基于單片機(jī)的溫度檢測報(bào)警與萬年歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)--課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-13 05:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計(jì)和實(shí)現(xiàn)主控模塊對設(shè)定的報(bào)警溫度的儲存度儲存溫度檢測模塊彩屏顯示模塊鍵盤掃描模塊報(bào)警模塊2. 1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 圖1 系統(tǒng)組成框圖2．STC89C52單片機(jī)一片，DS18B20數(shù)字式溫度傳感器一個，+5V無源蜂鳴器二個，12MHZ晶振一個，多個按鍵和開關(guān)，常用電容電阻，連接線，三極管，二極管若干，滑動變阻器一個。2．2系統(tǒng)硬件各模塊作用2．核心控制器件選用STC89C52單片機(jī)。STC89C52單片機(jī)為40管腳雙列直插芯片，它是一種高性能，低功耗的8位CMOS微處理器芯片，市場應(yīng)用最多。而且價格便宜，控制方便，便于應(yīng)用有4個I/O口分別為P1,P2,P3,P4。其中每一個管腳都能做獨(dú)立的輸入輸出管腳，它的第9腳位復(fù)位管腳，接上電容和上拉電阻再帶個開關(guān)構(gòu)成復(fù)位電路。18,19管腳接外部晶振和兩個微調(diào)電容構(gòu)成外部晶振電路。單片機(jī)，復(fù)位電路，晶振，5V電源構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。其中與AT89S52單片機(jī)管腳容。圖1 單片機(jī)最小電路圖2為單片機(jī)最小電路，其中晶振頻率可以根據(jù)自己需要進(jìn)行選擇，范圍在024MHZ，常用12MHZ。復(fù)位電路得電容一般用10UF，但并不唯一，只要RC所得時間大于兩個機(jī)器周期即可。還有其P0內(nèi)部無上拉電阻，所以在執(zhí)行輸出功能時，外部必須接上拉電阻（一般10K即可）。P0口有的作用，接上液晶的DB0DB7(數(shù)據(jù)總線)控制著向液晶發(fā)送8位并行數(shù)據(jù)。P2^7接上DS18B20的單數(shù)據(jù)線，發(fā)送并接受數(shù)據(jù)，地址的操作。P3^0到P3^3作為獨(dú)立按鍵口。P1^7口控制蜂鳴器的報(bào)警，當(dāng)溫度、到達(dá)限定值時會發(fā)出高低電平脈沖，以至發(fā)出報(bào)警聲音。2．（1） 用Pt100外圍電路接法麻煩，需要A/D轉(zhuǎn)換，不好調(diào)試，計(jì)算量大，編程麻煩。（2）數(shù)字溫度傳感器選用DS18B20，采用單總線通信協(xié)議，接法簡單，精度高，容易編程。故選用DS18B20DS18B20主要特性有：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃℃。可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力。負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。DS1820的操作指令分為ROM操作命令和存儲器操作命令：（1）、ROM操作命令及其含義Skip ROM指令代碼（CCh）：此命令執(zhí)行后的存儲器操作將針對在線的所有DS1820。Alarm Search指令代碼（ECh）：當(dāng)溫度值高于TH或低于TL中的數(shù)值時，此命令可以讀出報(bào)警的DS1820。（2）、存儲器操作指令代碼及其含義Read Scratchpad指令代碼（BEh）：讀取溫度寄存器的溫度值。Copy Scratchpad指令代碼（48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到EERAM中，保證溫度值不丟失。Convert T指令代碼（44h）：啟動在線DS1280做溫度A/D轉(zhuǎn)換。Recall E2指令代碼（B8h）：將EERAM中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。溫度測量步驟如下： (1).Read ROM（33h），每次對DS1820進(jìn)行操作之前都要對它進(jìn)行初始化，主要目的在于確定傳感器已經(jīng)連接到單總線上。(2).Search ROM（F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的DS1820。(3).Match ROM（55h），只有準(zhǔn)確的符合64位ROM序列的DS1820才能響應(yīng)其后的指令，當(dāng)然，單點(diǎn)測溫時可以使用SkipROM（CCh）指令來跳過這一步。(4).Convert T（44h），發(fā)完指令后應(yīng)查詢總線上的電平，當(dāng)電平位高時溫度轉(zhuǎn)換完成。(5).Read Scratchpad（BEh），將讀指令發(fā)出后，就可從總線上讀得表示溫度的2字節(jié)二進(jìn)制數(shù)由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20的數(shù)據(jù)I/O均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時序要求嚴(yán)格。為了保證DS18B20的嚴(yán)格I/O時序。需要做較精確的延時。它的各種時序如下圖所示：DS18B20初始化時序 圖2 DS18B20溫度傳感器 DS18B20采用+5V電源供電 圖3 彩屏液晶部分電路連接圖2．圖4 溫度報(bào)警蜂鳴器用CS9013三極管驅(qū)動，蜂鳴器用5V的無源蜂鳴器，同時在三極管基極串接個限流電阻,數(shù)據(jù)端口接P1^7（由單片機(jī)的P1^7直接輸出驅(qū)動）。2．3系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì)2．STC89C52單片機(jī)溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換（DS18B20內(nèi)部完成此操作），送入單片機(jī)存儲，通過定時器0進(jìn)行定時讀取。通過定時器編出來的時間信息顯示到彩屏上，通過按鍵可對時間和鬧鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)，蜂寧器報(bào)警，在溫度達(dá)到相應(yīng)設(shè)定的溫度值，觸發(fā)蜂寧器發(fā)出響聲，進(jìn)行報(bào)警?？梢栽O(shè)定報(bào)警方式（上限報(bào)警還是下限報(bào)警）鍵盤掃描，按鍵進(jìn)行時間調(diào)節(jié)，報(bào)警方式設(shè)定圖8 系統(tǒng)原理框圖下面是系統(tǒng)硬件電路連線圖（原理圖）圖4 總原理圖
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