數字溫度顯示警報系統(tǒng)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 22:30 本頁面
【文章內容簡介】 TMR1R011111 DS18B20字節(jié)定義 顯示模塊選擇數碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。 數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管。共陽數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數碼管。共陽數碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。共陰數碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數碼管。共陰數碼管在應用時應將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。 八段數碼管事物圖 數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，在有些時候需要做一個簡單的顯示系統(tǒng)。那么在單片機I/O資源夠用的情況下可以直接用單片機的I/O口驅動數碼管，也可以根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。（1）靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢），實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。（2）動態(tài)顯示驅動：數碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數據，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低?！ §o態(tài)驅動方式簡單不容易出錯，如果電路設計合適，也能夠用較少的線完成多個數碼管的驅動。但是動態(tài)驅動方式省單片機的資源，如今已經有很多這樣成熟的基于動態(tài)掃描的芯片。所以能滿足本文顯示設計要求，采用LG3641BH LED數碼管做為顯示電路,數碼管顯示電路采用4位共陽LED數碼管從P14,P15,P16,P17串口輸出段碼。該系統(tǒng)電路主要包括：單片機最小系統(tǒng)、DS18B20溫度傳感器系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、LED顯示模塊電路及電源接口和數據下載接口等電路。圖中有三個獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限，從而測出被測的溫度值。 圖中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現復位。 圖 單片機最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括晶振電路、復位電路、按鍵設置部分，AT89S52單片機最小系統(tǒng)的電路如圖：單片機AT89S52具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 圖 單片機最小系統(tǒng)電路 溫度傳感器系統(tǒng)DS18B20溫度傳感器電路。圖 DS18B20溫度傳感器系統(tǒng)DS18B20采用單線進行數據傳輸。 DS18B20的測溫原理器件中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器1；高溫度系數晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器2的脈沖輸入。器件中還有一個計數門，當計數門打開時，DS18B20就對低溫度系數振蕩器產生的時鐘脈沖進行計數進而完成溫度測量。計數門的開啟時間由高溫度系數振蕩器來決定，每次測量前，首先將－55℃所對應的一個基數分別置入減法計數器溫度寄存器中，計數器1和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數值。減法計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當減法計數器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數器1的預置將重新被裝入，減法計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環(huán)直到減法計數器計數到0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數器的預置值，只要計數器門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。由表1可見，DS18B20溫度轉換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數據轉換時間越長。因此，在實際應用中要將分辨率和轉換時間權衡考慮。高速暫存RAM的第8字節(jié)保留未用，表現為全邏輯1。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來檢驗數據，從而保證
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