溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告word版(編輯修改稿)
2025-02-13 12:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 索命令作出響應(yīng)。因此，可用多只 DS18B20 同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn) 行 報(bào)警搜索。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（ CRC）。主機(jī) ROM的前 56 位來(lái)計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 的 CRC 值作比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。 DS18B20 溫度傳感器與單片機(jī)的接口電 路 D S 18B 20 D S 18B 20 D S 18B 20 KGN D GN D GN DVC CVC C單 片機(jī).... 圖 4 DS18B20 與單片機(jī)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(shí) DS18B20的 1 腳接地， 2 腳作為信號(hào)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(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可 用一個(gè) MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉 ，多個(gè) DS18B20 可以將 2 口串接到一條總線上，而本設(shè)計(jì)只用了一個(gè) DS18B20。 當(dāng) DS18B20 處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為 10us。采用寄生電源供電方式時(shí) 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。 7 7 系統(tǒng)整體硬件電路 設(shè)計(jì) 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(bào)警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等，單片機(jī)主板電路如圖 5 所示 ： 圖 5 單片機(jī)主板電路 圖 5 中 包括時(shí)鐘振蕩電路和 按 鍵 復(fù)位電路 ，按鍵復(fù)位電路 是上電復(fù)位加手動(dòng)復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 另外擴(kuò)展電路中， 蜂鳴器可以在被測(cè)溫度不在上下限范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出報(bào)警鳴叫聲音，同時(shí) LED 數(shù)碼管將沒(méi)有被測(cè)溫度值顯示，這時(shí)可以調(diào)整報(bào)警上下限，從而測(cè)出被測(cè)的溫度值。 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(diǎn)就是使用口資源比較少，只用 P0 和 P3 口 ,串口的發(fā)送和接收，采用 4 位共 陰 LED 數(shù)碼管，從 P0 口輸出段碼 ， — 作片選端。但在焊電路板的時(shí)候發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管亮度不夠，所以在— 端口接四個(gè) 10K 的電阻和四個(gè) NPN 的三極管，期望增加驅(qū)動(dòng)電流，以使數(shù)碼管高亮顯示 。 8 8 圖 6 溫度顯示電路 3 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) 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(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 初始化 程序 DQ 置 1 短延時(shí) DQ 置 0 延時(shí) 450us DQ 置 1 9 9 圖 7 初始化程序流程圖 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM中的 2字 節(jié)， 讀出溫度的低八位和高八位，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。其程序流程圖如圖 8 示 圖 8 讀溫度程序流程圖 初始化 發(fā)跳過(guò) ROM 指令 開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換 延時(shí) 2ms 初始化 寫(xiě)入跳過(guò) ROM、讀 取 暫 存 器 和CRC 字節(jié)指令 讀取溫度的低八位和高八位 取中間八位 結(jié)束 10 10 讀、寫(xiě)時(shí)序子程序 讀寫(xiě)的程序是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)我們對(duì)其時(shí)序的分析，從而寫(xiě)出高效的程序。 寫(xiě) 1， 0 時(shí)序 讀 0， 1 時(shí)序 11 11 延時(shí)程序 延時(shí)程序主要分為短延時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)，短延時(shí)如果要求十分的精確可以采用定時(shí)器，如果要求不太高的話可以采用普通函數(shù)的疊加，可以近似時(shí)間的延時(shí)。長(zhǎng)延時(shí)同樣的道理，不過(guò)要求不是很精確的話，可以采取語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。具體程序如下 : 表 3 delay15（）延時(shí)函數(shù)的取值采樣： n 的取值 1 2 3 4 10 15 20 22 23 24 DQ 置 1 短延時(shí) DQ 置 0 延時(shí) 450us DQ 置 1 延時(shí) 1560us 延時(shí)至少 60us X=~DQ 結(jié)束 X=DQ DQ=0 延時(shí) 15us datamp。=0x01 dat1 延時(shí) 45us DQ=1 結(jié)束 12 12 時(shí)間 17us 48us 69us 90us 216us 321us 426us 468us 489us 510us 4 Proteus 軟件仿真 13 13 14 14 5 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 經(jīng)過(guò)將 兩 周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，終于完成了我 們 的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，雖然沒(méi)有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但從心底里說(shuō)，還是高興的，畢竟這次設(shè)計(jì)把實(shí)物都做了出來(lái)，高興之余不得不深思呀！ 在本次設(shè)計(jì)
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