基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計論文(編輯修改稿)
2025-07-24 19:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 執(zhí)行MOVX，MOVC指令時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，置位無效?！馪SEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取址期間，每個機(jī)器周期PSEN兩次有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)?！馝A/VPP：當(dāng)EA保持低電平時，訪問外部ROM；注意加密方式1時，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時，訪問內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)?！馲TAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入?！馲TAL2：來自反向振蕩器的輸出。 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對較高。這里采用DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件。DS18B20 簡單介紹: 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(jì)。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(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠(yuǎn)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 的性能特點如下：●獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊●DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫●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)●適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電●溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時精度為177?！妗窳愦龣C(jī)功耗●可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實現(xiàn)高精度測溫●，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快●用戶可定義報警設(shè)置●報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件●測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力●負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作以上特點使DS18B20非常適用與多點、遠(yuǎn)距離溫度檢測系統(tǒng)。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。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 所示，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。如下圖： 圖 42 外部封裝形式 圖43 傳感器電路圖 顯示電路采用四位共陽LED數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。 LED數(shù)碼管在仿真軟件中如圖44 圖44第五章、系統(tǒng)整體硬件電路 根據(jù)設(shè)計要求與設(shè)計思路，硬件電路設(shè)計框圖如圖51所示，在仿真軟件Proteus上完成。其中LED數(shù)碼管以動態(tài)掃描法實現(xiàn)溫度顯示，由四個PNP型晶體管Q2，Q3，Q4，Q5和八個電阻組成，,。DS18B20的數(shù)據(jù)I/。外部晶振為12MHz。圖中有三個獨立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計的上下限報警設(shè)置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調(diào)整報警上下限，從而測出被測的溫度值。圖中的按健復(fù)位電路是上電復(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，就可以實現(xiàn)復(fù)位。圖51系統(tǒng)總體硬件電路 第六章、系統(tǒng)程序設(shè)計 數(shù)字式溫度計的應(yīng)用程序主要包括主程序，溫度檢測程序，溫度轉(zhuǎn)換程序， LED顯示程序等。系統(tǒng)的主程序主要用來初始化一些系統(tǒng)參數(shù)，對DS18B20的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的設(shè)定。溫度檢測程序是對DS18B20的狀態(tài)不斷地查詢，讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進(jìn)行CRC校驗，校驗有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫，讀取當(dāng)前的溫度值后，進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)化程序，對溫度符號處理和溫度值的BCD碼處理，進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，將其段碼送至顯示緩沖區(qū)，以備定時掃描服務(wù)程序處理。LED顯示程序主要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。本論文將采用匯編語言來設(shè)計程序。主程序采用模塊化設(shè)計，流程圖如下圖所示。QD置1QD置0延時500微秒QD置1延時，等待DS18B20響應(yīng)QD=0初始化不成功初始化成功返回圖61主程序流程圖圖62DS18B20初始化流程圖程序說明：（1）正常的溫度顯示用鍵盤設(shè)置；（2）該程序是使用LED數(shù)碼管實現(xiàn)溫度C顯示格式顯示。（3）通過按鍵的加、減實現(xiàn)溫度的調(diào)整，溫度復(fù)位按S1鍵。第七章、測量及其結(jié)果分析Prot
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