電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科生畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-11-28 09:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比，外部電源供電方式是 DS18B20 溫度傳感器最佳的工作方式，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)。因此我選擇了方案 3。 顯示模塊 由于本設(shè)計(jì)有實(shí)現(xiàn)顯示溫度數(shù)值的功能，所以選擇一個(gè)合適的顯示模塊設(shè)計(jì)方案 對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要。常用的顯示模式有 LCD 液晶顯示 、 LED 數(shù)碼管顯示 、點(diǎn)陣顯示。對(duì)于顯示模塊我考慮了以下 2 種方案： 方案 1： LCD 液晶顯示屏具有輕薄短小，低耗電量，幾乎沒(méi)有輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及形象穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，大面積顯示，畫(huà)面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)便是成本偏高。 方案 2： LED 數(shù)碼管（ LEDSegmentDisplays）是由七段發(fā)光二極管封裝在一起組成“ 8”字型的器件，引線(xiàn)已在內(nèi)部連接完成，根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，使用時(shí)只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。 控制簡(jiǎn)單，但硬件電路接線(xiàn)所需的I/O 較多且本體體積較大。 考慮到該設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在實(shí)際使用時(shí)大小要適合安裝、美觀(guān)以及抗干擾的能力，我選擇了方案 1。 警報(bào)模塊 對(duì)于本系統(tǒng)的警報(bào)模塊我考慮了以下 2種方案： 方案 1：采用蜂鳴器發(fā)出有聲警報(bào)。 方案 2：采用 LED 發(fā)出無(wú)聲警報(bào)。 考慮到采用有聲警報(bào)可能會(huì)對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生一些不必要的困擾（如：夜晚休息時(shí)突然發(fā)出警報(bào)影響休息等），故此我選擇了方案 2。 5 3．硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 微控制器模塊的設(shè)計(jì) STC 公司的 STC89C52 是 51 內(nèi)核的單片機(jī)。不用專(zhuān)用 燒寫(xiě)器而只需要串口或者并口就可以往單片機(jī)中下載程序。采用的晶振為 。 圖 31 STC889C52RC接線(xiàn)電路 電源電路的設(shè)計(jì) 由于本次為了使單片機(jī)和傳感器等工作穩(wěn)定、互不影響，故采用 7V 直流充電器經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓芯片 7805 轉(zhuǎn)換后的電壓作為單片機(jī)和傳感器供電。其轉(zhuǎn)換電路如下： 6 圖 32 電源電路 DS18b20 溫度傳感器溫度采集模塊的設(shè)計(jì) 采用外部供電方式。 圖 33 DS18b20接線(xiàn)電路 7 LCD1602 顯示模塊電路 的設(shè)計(jì) 采用 10ΚΩ的變阻器調(diào)節(jié)其對(duì)比度。 圖 34 LCD1602接線(xiàn)電路 警報(bào)模塊電路的設(shè)計(jì) 二極管正向工作電流為 2mA～ 10mA，正向飽和壓降為 ～ ，計(jì)算其搭配的電阻阻值 R=(5V2V)/10mA=300Ω。 8 圖 35 警報(bào)燈 LED接線(xiàn)電路 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 計(jì)算電容值 CC43R S T1 /VRR*VC ）（ ?? =6μF。 圖 36 復(fù)位電路 9 電路總圖 圖 37 電路總圖 10 程序流程圖 設(shè)計(jì)的軟件的程序流程圖如下圖所示： 圖 41 程序流程圖 系統(tǒng)初始化 LCD1602 顯示讀取到的溫度值 讀取室內(nèi) DS18b20 測(cè)得的溫度數(shù)值 讀取室外 DS18b20 測(cè)得的溫度數(shù)值 LCD1602 顯示讀取到的溫度值 計(jì)算兩個(gè)數(shù)值的差值 差值是否大于 7？ 警報(bào) 燈 LED 亮起 Y Y Y N N N 11 關(guān)鍵模塊程序及其代碼 DS18b20 溫度采集模塊程序 /****************ds1820 程序 ********************/ void delay_18B20(uint i)//延時(shí) 1 微秒 { while(i)。 } void ds1820rst()/*ds1820 復(fù)位 */ { uchar x=0。 DQ = 1。 //DQ 復(fù)位 delay_18B20(4)。 //延時(shí) DQ = 0。 //DQ 拉低 delay_18B20(100)。 //精確延時(shí)大于 480us DQ = 1。 //拉高 delay_18B20(40)。 } uchar ds1820rd()/*讀數(shù)據(jù) */ { uchar i=0。 uchar dat = 0。 for (i=0。i8。i++) { DQ = 0。 //給脈沖信號(hào) dat=1。 DQ = 1。 //給脈沖 信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。 delay_18B20(10)。 } return(dat)。 } void ds1820wr(uchar dat)/*寫(xiě)數(shù)據(jù) */ { uchar i=0。 for (i=0。 i8。 i++) { DQ = 0。 DQ = datamp。0x01。 delay_18B20(10)。 DQ = 1。 dat=1。 } } 12 void b20_Matchrom(uchar a) //匹配 ROM { char j。 ds1820wr(0x55)。 //發(fā)送匹配 ROM 命令 if(a==1) { for(j=0。j8。j++) ds1820wr(str1[j])。//發(fā)送 18B20的序列號(hào)，先發(fā)送低字節(jié) } if(a==2) { for(j=0。j8。j++) ds1820wr(str2[j])。//發(fā)送 18B20的序列號(hào)，先發(fā)送低字節(jié) } } read_temp(uchar z)/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換 */ {uchar a,b。 float tt。 ds1820rst()。 ds1820wr(0xcc)。//讀序列號(hào) ds1820rst()。 if(z==1) { b20_Matchrom(1)。 //匹配 ROM 1 } if(z==2) { b20_Matchrom(2)。 //匹配 ROM2 } ds1820wr(0x44)。//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 */ delay1ms(5)。 ds1820rst()。 ds1820wr(0xcc)。//讀序列號(hào) ds1820rst()。 if(z==1) { b20_Matchrom(1)。 //匹配 ROM 1 } if(z==2) { b20_Matchrom(2)。//匹配 ROM2 } 13 ds1820wr(0xbe)。//*讀取溫度 */ a=ds1820rd()。 b=ds1820rd()。 tvalue=b。 tvalue=8。 tvalue=tvalue|a。 if(tvalue0x0fff) tflag=0。 else {tvalue=~tvalue+1。 tflag=1。 } tt=tvalue*。 tvalue=tt*10。 return(tvalue)。 } LCD1602 顯示模塊程序 /*************************lcd1602 程序 **************************/ void delay1ms(uint ms)//延時(shí) 1毫秒 { uint i,j。 for(i=0。ims。i++) for(j=0。j100。j++)。 } void wr_(uchar )//寫(xiě)指令 // { delay1ms(1)。 RS=0。 RW=0。 EN=0。 P2=。 delay1ms(1)。 EN=1。 delay1ms(1)。 EN=0。 } void wr_dat(uchar dat)//寫(xiě)數(shù)據(jù) // { delay1ms(1)。 RS=1。 14 RW=0。 EN=0。 P2=dat。 delay1ms(1)。 EN=1。 delay1ms(1)。 EN=0。 } void wr_new()//寫(xiě)新字符 { uchar i。 wr_(0x40)。 for(i=0。i8。i++) { wr_dat(table[i])。 } } void lcd_init()//初始化設(shè)置 // {delay1ms(15)。 wr_(0x38)。delay1ms(5)。 wr_(0x08)。delay1ms(5)。 wr_(0x01)。delay1ms(5)。 wr_(0x06)。delay1ms(5
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