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基于單片機溫度檢測系統(tǒng)說明書課程設計(編輯修改稿)

2025-07-20 23:26 本頁面
 

【文章內容簡介】 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。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)設計的核心器件.該器件是INTEL公司生產的MCS一5l系列單片機中的基礎產品,采用了可靠的CMOS工藝制造技術.具有高性能的8位單片機,屬于標準的MCS一51的CMOS產品。片內含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)。片內置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元。結合了HMOS的高速和高密度技術及CHMOS的低功耗特征。其具有如下性質:(1)與MCS51產品指令系統(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級中斷結構,全雙工串行口,片內晶振及時鐘電路。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內容被保存,振蕩器被凍結,單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬件復位為止。由于此設計需要編寫程序,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,同時其結構有利于晶振電路和復位電路的連接。最重要的是,能夠在掉電狀態(tài)下保存RAM內的數(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)而所有的片內的外設都保持激活狀態(tài),這種方式由軟件產生,此時片內RM 和所有特殊功能寄存器的內容保持不變。空閑模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。終止空閑工作模式的方法有兩種,進入中斷服務程序,執(zhí)行完中斷服務程序并緊隨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。其二是通過硬件復位可以將空閑工作模式終止。需要注意的是,當由硬件復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,要完成內部復位操作,硬件復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,內部禁止CPU訪問片內RAM,而允許訪問其他端口。為了避免可能對端口產生意外寫入,激活空閑狀態(tài)的那條指令后一條指令不應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RAM和特殊功能寄存器的內容在終止掉電模式前被凍結。退出掉電模式的唯一方法是硬件復位,復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中的內容,在Vcc恢復到正常工作電平前,復位應無效,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,它在轉換速度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較之前產品有了很大的改進,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、更經濟。DALLAS半導體公司的數(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位轉換精度,分辨率設定參數(shù)以及用戶設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內部結構主要由四部分組成: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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