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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2025-02-14 14:50 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 20 通信,占用微處理器的端口較少,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng),具有線路簡(jiǎn)單,在一根通信線,可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì),十分方便。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的管腳排列、各種封裝形式,DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開(kāi)漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下,也可以向器件提供電源;GND為地信號(hào);VDD為可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí),此引腳必須接地。、 溫度檢測(cè)電路DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式,DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來(lái)完成。DS18B20 的電源供電方式有2 種: 外部供電方式和寄生電源方式。工作于寄生電源方式時(shí), VDD 和GND 均接地, 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用, 原理是當(dāng)1 W ire 總線的信號(hào)線DQ 為高電平時(shí), 竊取信號(hào)能量給DS18B20 供電, 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時(shí)釋放能量為DS18B20 供電。但寄生電源方式需要強(qiáng)上拉電路, 軟件控制變得復(fù)雜(特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到E2PROM 時(shí)) , 同時(shí)芯片的性能也有所降低。因此, 在條件允許的場(chǎng)合, 盡量采用外供電方式。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電,I/O口線要接5KΩ左右的上拉電。在這里采用前者方式供電。DS18B20與芯片連接電路如圖 : 圖 DS18B20與單片機(jī)的連接外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式,工作穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng),而且電路也比較簡(jiǎn)單,可以開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。在開(kāi)發(fā)中使用外部電源供電方式,畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下,可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn),即使電源電壓VCC 降到3V 時(shí),依然能夠保證溫度量精度。由于DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線,因此它和主機(jī)(單片機(jī))通信是需要串行通信,而AT89S51 有兩個(gè)串行端口,所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)單線接口訪問(wèn)DC18B20 必須遵循如下協(xié)議:初始化、ROM 操作命令、存儲(chǔ)器操作命令和控制操作。要使傳感器工作,一切處理均嚴(yán)格按照時(shí)序。 溫度報(bào)警電路本設(shè)計(jì)的發(fā)揮部分,是加入了報(bào)警,如果我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是監(jiān)控某一設(shè)備,一當(dāng)設(shè)備的溫度超過(guò)我們所設(shè)定的溫度值時(shí),系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。 報(bào)警時(shí)由單片機(jī)產(chǎn)生一定頻率的脈沖,,以便操作員來(lái)維護(hù),從而達(dá)到報(bào)警的目的。如下圖(g): 溫度報(bào)警電路 第四章 軟件設(shè)計(jì) 概述整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)硬件基本定型后,軟件的功能也就基本定下來(lái)了。從軟件的功能不同可分為兩大類(lèi):一是監(jiān)控軟件(主程序),它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,專門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件(子程序),它是用來(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出,并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后,就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu),然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求,合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。 主程序模塊主程序需要調(diào)用4 個(gè)子程序,各模塊程序功能如下:●數(shù)碼管顯示程序:向數(shù)碼的顯示送數(shù),控制系統(tǒng)的顯示部分?!駵囟葴y(cè)試及處理程序:對(duì)溫度芯片送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,進(jìn)行判斷和顯示。●報(bào)警子程序:進(jìn)行溫度上下限判斷及報(bào)警輸出?!裰袛嘣O(shè)定程序:實(shí)現(xiàn)設(shè)定上下限報(bào)警功能。: 圖 DS18B20初始化流程圖 圖 、各模塊流程設(shè)計(jì)下面對(duì)主要子程序的流程圖做介紹. 溫度檢測(cè)流程DS18B20在單片機(jī)控制下分三個(gè)階段:●18B20 初始化:初始化流程圖見(jiàn)●讀18B20時(shí)序:讀DS18B20流程見(jiàn)圖 :●寫(xiě)18B20時(shí)序:寫(xiě)18B20 .報(bào)警模塊流程 圖 報(bào)警模塊子程序流程圖第五章 軟硬件綜合調(diào)試本次設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)還有一個(gè)錯(cuò)誤,這一錯(cuò)誤導(dǎo)致電路不能正常工作,在看
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