基于單片機的溫度檢測報警與萬年歷系統(tǒng)設計--課程設計(編輯修改稿)
2025-02-14 16:27 本頁面
【文章內容簡介】 計和實現主控模塊對設定的報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警模塊2. 1系統(tǒng)設計框圖 圖1 系統(tǒng)組成框圖2．STC89C52單片機一片，DS18B20數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，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。STC89C52單片機為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，市場應用最多。而且價格便宜，控制方便，便于應用有4個I/O口分別為P1,P2,P3,P4。其中每一個管腳都能做獨立的輸入輸出管腳，它的第9腳位復位管腳，接上電容和上拉電阻再帶個開關構成復位電路。18,19管腳接外部晶振和兩個微調電容構成外部晶振電路。單片機，復位電路，晶振，5V電源構成單片機最小系統(tǒng)。其中與AT89S52單片機管腳容。圖1 單片機最小電路圖2為單片機最小電路，其中晶振頻率可以根據自己需要進行選擇，范圍在024MHZ，常用12MHZ。復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器周期即可。還有其P0內部無上拉電阻，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(數據總線)控制著向液晶發(fā)送8位并行數據。P2^7接上DS18B20的單數據線，發(fā)送并接受數據，地址的操作。P3^0到P3^3作為獨立按鍵口。P1^7口控制蜂鳴器的報警，當溫度、到達限定值時會發(fā)出高低電平脈沖，以至發(fā)出報警聲音。2．（1） 用Pt100外圍電路接法麻煩，需要A/D轉換，不好調試，計算量大，編程麻煩。（2）數字溫度傳感器選用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：適應電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數據線供電。獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，實現組網多點測溫DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃℃?？删幊痰姆直媛蕿?～12位，℃、℃、℃℃，可實現高精度測溫。12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數字，速度更快。測量結果直接輸出數字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。負壓特性：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）：當溫度值高于TH或低于TL中的數值時，此命令可以讀出報警的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轉換。Recall E2指令代碼（B8h）：將EERAM中的數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進行操作之前都要對它進行初始化，主要目的在于確定傳感器已經連接到單總線上。(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），只有準確的符合64位ROM序列的DS1820才能響應其后的指令，當然，單點測溫時可以使用SkipROM（CCh）指令來跳過這一步。(4).Convert T（44h），發(fā)完指令后應查詢總線上的電平，當電平位高時溫度轉換完成。(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)二進制數由于采用單總線數據傳輸方式，DS18B20的數據I/O均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時序要求嚴格。為了保證DS18B20的嚴格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 溫度報警蜂鳴器用CS9013三極管驅動，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,數據端口接P1^7（由單片機的P1^7直接輸出驅動）。2．3系統(tǒng)電路圖設計2．STC89C52單片機溫度傳感器進行溫度采集，經過A/D轉換（DS18B20內部完成此操作），送入單片機存儲，通過定時器0進行定時讀取。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行調節(jié)，蜂寧器報警，在溫度達到相應設定的溫度值，觸發(fā)蜂寧器發(fā)出響聲，進行報警。可以設定報警方式（上限報警還是下限報警）鍵盤掃描，按鍵進行時間調節(jié)，報警方式設定圖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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