基于單片機溫度檢測系統(tǒng)說明書課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-20 23:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。顯示電路：顯示電路采用3位共陽LED數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。 三 系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn) STC89C52的特點及選擇原因STC89C52作為溫度測試系統(tǒng)設(shè)計的核心器件．該器件是INTEL公司生產(chǎn)的MCS一5l系列單片機中的基礎(chǔ)產(chǎn)品，采用了可靠的CMOS工藝制造技術(shù)．具有高性能的8位單片機，屬于標準的MCS一51的CMOS產(chǎn)品。片內(nèi)含8Kbytes的可販毒擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件兼容標準的MCS51指令系統(tǒng)。片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征。其具有如下性質(zhì)：（1）與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容（2）8K字節(jié)可重擦寫Flash閃爍存儲器。（3）壽命：1000寫/擦循環(huán)。（4）數(shù)據(jù)保留時間：10年。（5）全靜態(tài)工作：0Hz24Hz。（6）三級程序存儲器鎖定。（7）128*8位內(nèi)部RAM。（8）32可編程I/O線。（9）三個16位定時器/計數(shù)器。（10）8個中斷源。（11）可編程串行通道。（12）低功耗的閑置和掉電模式。（13）片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。STC89C52單片機提供以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。由于此設(shè)計需要編寫程序，需要將程序烤入單片機中，因此單片機必須具有足夠多的存儲空間，其具有8K字節(jié)的Flash完全滿足要求。32位的I/O口線能夠使得單片機與溫度顯示器、溫度傳感器、鍵盤、報警電路、按鍵電路和指示燈連接等等變得可能。16位的定時計數(shù)器使得讀取數(shù)據(jù)變得更加簡單，同時其結(jié)構(gòu)有利于晶振電路和復(fù)位電路的連接。最重要的是，能夠在掉電狀態(tài)下保存RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)。同時，與同類51單片機相比，STC89C52具有更強的可操作性。因此，對于本設(shè)計來說，選擇STC89C52是最有利的。 STC89C52的工作模式及注意事項STC89C52單片機有兩種可用軟件編程的省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模式。這兩種方式是控制專用寄存器PCON(即電源控制寄存器)中的PD（PCON1）和IDL(PCON0)位來實現(xiàn)的。PD是掉電模式，當(dāng)PD=1時，激活掉電工作模式，單片機進入掉電工作狀態(tài)。IDL是空閑等待方式，當(dāng)IDL=1，激活空閑工作模式，點偏激進入睡眠狀態(tài)。如需同時進入兩種工作模式，即PD和IDL同時為1，則先激活掉電模式。在空閑工作狀態(tài)下，CPU保持睡眠狀態(tài)而所有的片內(nèi)的外設(shè)都保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生，此時片內(nèi)RM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。終止空閑工作模式的方法有兩種，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨RST1（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式的那條指令后面的一條指令。其二是通過硬件復(fù)位可以將空閑工作模式終止。需要注意的是，當(dāng)由硬件復(fù)位來終止空閑工作模式時，CPU通常是從激活空閑模式那條指令的嚇一跳指令開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個機器周期（24個時鐘周期）有效，在這種情況下，內(nèi)部禁止CPU訪問片內(nèi)RAM，而允許訪問其他端口。為了避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑狀態(tài)的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條端口或外部存儲器的寫入指令。在掉電模式下，振蕩器停止工作，進入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令。片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但并沒有因此改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。STC89C52單片機具有一些極限參數(shù)： （1）工作溫度：55攝氏度至+125攝氏度 （2）儲藏溫度：65攝氏度至+150攝氏度 （3）任一引腳對地電壓：+ （4）最高工作電壓： （5）直流輸出電流： 傳感器的選擇 DS18B20的特點及選擇原因DS18B20是美國DALLAS公司繼DS1820之后推出的增強型單總線數(shù)字式溫度傳感器，它在轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較之前產(chǎn)品有了很大的改進，給用戶帶來了更方便、更令人滿意的效果。DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟。DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。溫度測量范圍為55～+125攝氏度，可編程為9位～12位轉(zhuǎn)換精度，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。被測溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DQ為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；GND為地信號；VDD為可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。在硬件上，DS18B20與單片機的連接有兩種方法，一種是VCC接外部電源
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