基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)報(bào)警與萬(wàn)年歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)--課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 16:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)和實(shí)現(xiàn)主控模塊對(duì)設(shè)定的報(bào)警溫度的儲(chǔ)存度儲(chǔ)存溫度檢測(cè)模塊彩屏顯示模塊鍵盤(pán)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(gè)，+5V無(wú)源蜂鳴器二個(gè)，12MHZ晶振一個(gè)，多個(gè)按鍵和開(kāi)關(guān)，常用電容電阻，連接線，三極管，二極管若干，滑動(dòng)變阻器一個(gè)。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(chǎng)應(yīng)用最多。而且價(jià)格便宜，控制方便，便于應(yīng)用有4個(gè)I/O口分別為P1,P2,P3,P4。其中每一個(gè)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(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成復(fù)位電路。18,19管腳接外部晶振和兩個(gè)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(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期即可。還有其P0內(nèi)部無(wú)上拉電阻，所以在執(zhí)行輸出功能時(shí)，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(shí)會(huì)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(jiǎn)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(shí)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(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)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℃℃?？删幊痰姆直媛蕿?～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)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(chǔ)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(chǔ)器操作將針對(duì)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(shí)，此命令可以讀出報(bào)警的DS1820。（2）、存儲(chǔ)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）：?jiǎn)?dòng)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(cè)量步驟如下： (1).Read ROM（33h），每次對(duì)DS1820進(jìn)行操作之前都要對(duì)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(cè)溫時(shí)可以使用SkipROM（CCh）指令來(lái)跳過(guò)這一步。(4).Convert T（44h），發(fā)完指令后應(yīng)查詢(xún)總線上的電平，當(dāng)電平位高時(shí)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(duì)讀寫(xiě)的操作時(shí)序要求嚴(yán)格。為了保證DS18B20的嚴(yán)格I/O時(shí)序。需要做較精確的延時(shí)。它的各種時(shí)序如下圖所示：DS18B20初始化時(shí)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(dòng)，蜂鳴器用5V的無(wú)源蜂鳴器，同時(shí)在三極管基極串接個(gè)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(dòng)）。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(guò)A/D轉(zhuǎn)換（DS18B20內(nèi)部完成此操作），送入單片機(jī)存儲(chǔ)，通過(guò)定時(shí)器0進(jìn)行定時(shí)讀取。通過(guò)定時(shí)器編出來(lái)的時(shí)間信息顯示到彩屏上，通過(guò)按鍵可對(duì)時(shí)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(pán)掃描，按鍵進(jìn)行時(shí)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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