基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-15 17:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 110 1111FE6FH－551111 1100 1001 0000FC90H另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。圖36 DS18B20與單片機(jī)的接口電路 DS18B20的測溫原理器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。器件中還有一個計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。計(jì)數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將－55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。減法計(jì)數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口為1接地。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS1820（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲操作命令→處理數(shù)據(jù)。 報(bào)警上,下限調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)本報(bào)警系統(tǒng)中有三個獨(dú)立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計(jì)的上下限報(bào)警設(shè)置,電路中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報(bào)警鳴叫聲音，同時紅色LED閃爍，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。復(fù)位的實(shí)現(xiàn)是通過單片機(jī)的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位加手動復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。第四章報(bào)警上下限調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)圖41 主程序流程圖讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖42所示圖42 讀溫度流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖43所示 圖43 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 計(jì)算溫度子程序?qū)AM中讀取值進(jìn)行BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖44所示。 圖44 計(jì)算溫度流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖45。 圖45 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖結(jié)論本設(shè)計(jì)是利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為溫度傳感器件，采用價格低廉性能穩(wěn)定的MCS51系列的單片機(jī)作為主控芯片，用四位一體共陰極的數(shù)碼管作為顯示器件，蜂鳴器及LED作為報(bào)警電路器件構(gòu)成了整個系統(tǒng)整體。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是價格低廉，性能穩(wěn)定，如果把單片機(jī)換成貼片的封裝器件利于大規(guī)模的工業(yè)商業(yè)生產(chǎn)該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個簡單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測得的溫度通過單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時對溫度進(jìn)行監(jiān)控。此外，還能廣泛地應(yīng)用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如建筑，倉儲等行業(yè)。本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場合，像的溫度、育嬰房的溫度、水溫的控制。用戶可靈活選擇本設(shè)計(jì)的用途，有很強(qiáng)的實(shí)用價值。由于時間太倉促，經(jīng)驗(yàn)不足，理論方面也相應(yīng)的存在不足，加上條件有限，仍存在著一些設(shè)計(jì)方面的問題，個人技能也有待提高，理論知識還要鞏固加強(qiáng)。參考文獻(xiàn)1趙晶，電路設(shè)計(jì)與制版Protel99高級應(yīng)用，人民郵電出版社 2004.［M］.北京航空航天大學(xué)出版社，1994.（第三版）.高等教育出版社，1989.，2001.，2007.7 8 9 附錄1 整機(jī)電路圖附錄2 源程序//***********DS18B20數(shù)字溫度計(jì)C程序****************////*MCU: AT89C51 ////*MCUcrystal: 12 ////*Version: 01 ////*Last Updata: 20091124 ////*Author: xxx ////*Description: //// ////溫度傳感器DS18B20采用器件默認(rèn)的12位轉(zhuǎn)化 ////最大轉(zhuǎn)化時間750微秒,顯示溫度55到+99度,顯示精度////為正負(fù)1度，顯示采用6位LED共陽顯示測溫值 ////P0口為段碼輸出,~ ////************************************************//include include //_nop_()。延時函數(shù)用define Disdata P0
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