基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 19:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)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(wú)效。●PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取址期間，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)?！馝A/VPP：當(dāng)EA保持低電平時(shí)，訪問(wèn)外部ROM；注意加密方式1時(shí)，EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，訪問(wèn)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(shí)鐘工作電路的輸入?！馲TAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)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(duì)較高。這里采用DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測(cè)溫元件。DS18B20 簡(jiǎn)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(chǎng)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(cè)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(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM 中，掉電后依然保存。被測(cè)溫度用符號(hào)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(gè)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(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊●DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)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(shí)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(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫●，12位分辨率時(shí)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(bào)警設(shè)置●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件●測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)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(bào)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(kāi)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(hào)；VDD為可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，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(yáng)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(jì)要求與設(shè)計(jì)思路，硬件電路設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)溫度顯示，由四個(gè)PNP型晶體管Q2，Q3，Q4，Q5和八個(gè)電阻組成，,。DS18B20的數(shù)據(jù)I/。外部晶振為12MHz。圖中有三個(gè)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，圖中蜂鳴器可以在被測(cè)溫度不在上下限范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出報(bào)警鳴叫聲音，同時(shí)LED數(shù)碼管將沒(méi)有被測(cè)溫度值顯示，這時(shí)可以調(diào)整報(bào)警上下限，從而測(cè)出被測(cè)的溫度值。圖中的按健復(fù)位電路是上電復(fù)位加手動(dòng)復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)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。圖51系統(tǒng)總體硬件電路 第六章、系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 數(shù)字式溫度計(jì)的應(yīng)用程序主要包括主程序，溫度檢測(cè)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(lái)初始化一些系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)DS18B20的配置數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的設(shè)定。溫度檢測(cè)程序是對(duì)DS18B20的狀態(tài)不斷地查詢，讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)，讀取當(dāng)前的溫度值后，進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)化程序，對(duì)溫度符號(hào)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(shí)掃描服務(wù)程序處理。LED顯示程序主要對(duì)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(shí)，將符號(hào)顯示位移入下一位。本論文將采用匯編語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)程序。主程序采用模塊化設(shè)計(jì)，流程圖如下圖所示。QD置1QD置0延時(shí)500微秒QD置1延時(shí)，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(shuō)明：（1）正常的溫度顯示用鍵盤(pán)設(shè)置；（2）該程序是使用LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)溫度C顯示格式顯示。（3）通過(guò)按鍵的加、減實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)整，溫度復(fù)位按S1鍵。第七章、測(cè)量及其結(jié)果分析Prot
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