課程設計---基于51單片機的多路溫度采集控制系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-02-13 04:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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(nèi)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(zhuǎn)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。 本軟件系統(tǒng)有1個主程序，6個子程序組成。6個子程序為定時/計數(shù)器0中斷服務程序、溫度采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序ADCON、溫度計算子程序CALCU、驅(qū)動控制子程序DRVCON、十進制轉(zhuǎn)換子程序METRICCON及數(shù)碼管顯示子程序DISP。 主程序進行系統(tǒng)初始化操作，主要是進行定時/計數(shù)器的初始化。 定時/計數(shù)器0中斷服務程序應用定時計數(shù)器0中斷的目的是進行定時采樣，消除數(shù)碼管溫度顯示的閃爍現(xiàn)象，用戶可以根據(jù)實際環(huán)境溫度變化率進行采樣時間調(diào)整。每當定時時間到，調(diào)用溫度采集機模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序ADCON，得到一個溫度樣本，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，傳送給89C51單片機，然后在調(diào)用溫度計算子程序CALCU，驅(qū)動控制子程序DRVCON，十進制轉(zhuǎn)換子程序MERTRICCON，溫度數(shù)碼顯示子程序DISP。 溫度采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序ADCON該子程序進行溫度采樣并將其轉(zhuǎn)換為8位數(shù)字量傳送給89C51的P0口。采樣得到的溫度數(shù)據(jù)存放在片內(nèi)RAM的20H單元中。 溫度計算子程序CALCU根據(jù)熱敏電阻的分度值和電路參數(shù)計算出出一張溫度表，存放在DATATAB數(shù)據(jù)表中，由于篇幅關系，本程序只給出049℃的溫度數(shù)據(jù)。一個溫度有兩個字節(jié)組成，前一字節(jié)為溫度值，后一字節(jié)為該溫度所對應的熱敏電阻上的電壓的數(shù)字量。根據(jù)采樣值，通過查表及比較的方法計算出當前的溫度值，并將其存入片內(nèi)RAM的21H單元。采用查表法計算溫度值時為了克服熱敏電阻的阻值——溫度特性曲線的非線性，提高測量精度。 驅(qū)動控制子程序DRVCON該子程序調(diào)節(jié)溫度，當溫度高于上限溫度時（本程序設為30℃）， ，驅(qū)動外設工作降溫；當溫度下降到下限溫度時（本程序設為25℃），溫度上升，周而復始；工作狀態(tài)有LED1LED4指示。 將存放于內(nèi)部RAM21H單元的當前溫度值得二進制數(shù)形式轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)（BCD碼）形式，以便輸出顯示，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在片內(nèi)RAM的32H單元（百位）、31H（十位）、30H單元（個位）。 該子程序利用89C51串口的方式0串行移位寄存器工作方式，將片內(nèi)RAM的30H、31H、32H單元的BCD碼查表轉(zhuǎn)換為七段碼后由RXD端串行發(fā)出去，然后經(jīng)74LS164串并轉(zhuǎn)換，將七段值傳送給數(shù)碼管，以十進制形式顯示出當前溫度值。4系統(tǒng)軟件算法分析 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，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 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(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見下圖所示.開始RESET(DS18B20復位)RECONFIG(寫DS18B20暫存器設定)GETTEMPER(讀溫度命令）TEMPERCOV(轉(zhuǎn)化為一字節(jié)溫度值) REDKEY(讀鍵盤) BD（實際溫度與上下限比較，亮燈，打鈴） FB(BCD碼轉(zhuǎn)換)DIR(顯示) 圖4 主函數(shù)流程圖 DS18B20復位子程序 此部分程序在執(zhí)行前先將DAT復位，然后通過對DAT的判斷來檢測DS18B20的回應，并進行相應的置位，通過R2計數(shù)的控制來將C中的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)線，一共寫入一字節(jié)，本程序當R2=8時共計數(shù)8次，送入的數(shù)據(jù)正好一字節(jié)，其程序流程見下圖所示。SETB DATCLR DAT(復位)SETB DAT(拉高數(shù)據(jù)線) 等待DS18B20回應 DAT=0?FLAG1=0 N
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1