基于c51單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)制作畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-15 16:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：表31 P3口特殊功能介紹口管腳備選功能 RXD串行輸入口 TXD串行輸出口 /INT0外部中斷0 /INT1外部中斷1 T0記時(shí)器0外部輸入 T1記時(shí)器1外部輸入 /WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 /RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。第二節(jié) 數(shù)字溫度傳感器DS18B20一、DS18B20的主要特性適應(yīng)電壓范圍更寬，～，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℃時(shí)精度為177。℃。可編程 的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。在9位分辨率時(shí)最多在 ，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。二、DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖32為DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，表示出了 DS1820 的主要部件。DS1820 有三個(gè)主要數(shù)字部件：1）64 位激光 ROM，2）溫度傳感器，3）非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。器件用如下方式從單線通訊線上汲取能量：在信號(hào)線處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電。DS1820 也可用外部 5V 電源供電源供電。三、DS18B20工作原理低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。第三節(jié) 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位電路如圖33所示。該復(fù)位電路采用手動(dòng)復(fù)位與上電復(fù)位相結(jié)合的方式。當(dāng)按下按鍵S1時(shí)，VCC通過(guò)R2電阻給復(fù)位輸入端口一個(gè)高電平，實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，即手動(dòng)復(fù)位。上電復(fù)位就是VCC通過(guò)電阻R2和電容C構(gòu)成回路，該回路是一個(gè)對(duì)電容C1充電和放電的電路，所以復(fù)位端口得到一個(gè)周期性變化的電壓值，并且有一定時(shí)間的電壓值高于CPU復(fù)位電壓，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位功能。圖33單片機(jī)的復(fù)位電路第四節(jié) 功能鍵上電后,進(jìn)入上限值設(shè)置,此時(shí)D4燈發(fā)光，通過(guò)加減、切換位和負(fù)號(hào)鍵可以設(shè)置溫度值，設(shè)置好后按確定鍵進(jìn)入下限設(shè)置，下限設(shè)置好之后按下確定鍵進(jìn)入溫度采集部分，并顯示當(dāng)前溫度，此過(guò)程中，再次按下確定鍵可進(jìn)入設(shè)置環(huán)境。功能鍵部分連接圖如圖34所示：圖34 功能鍵部分連接圖第五節(jié) 數(shù)碼管串口顯示此次的設(shè)計(jì)要求數(shù)碼管采用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以使單片機(jī)串口工作在方式0，即8位移位寄存器輸入／輸出方式，外接移位寄存器74LS164以擴(kuò)展I／O端口。方式 0的輸出是8位串行數(shù)據(jù)，通過(guò)移位寄存器可將8位串行數(shù)據(jù)變成8位并行數(shù)據(jù)輸出，引腳RXD[P3．0]和TXD[P3．1]分別作74ls164的數(shù)據(jù)輸入端和同步時(shí)鐘脈沖輸入端。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到74LS164的CP端時(shí)，移位寄存器將串口輸出的數(shù)據(jù)移入一位，8個(gè)時(shí)鐘脈沖過(guò)后串口輸出的8位二進(jìn)制數(shù)全部移入第一片74LS164，通過(guò)Q0Q7并行輸
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