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正文內(nèi)容

基于單片機的溫度計的設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-24 20:03 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 (1)測量范圍:55℃~+125℃;(2)測量精度:℃;(3)反應(yīng)時間≤500ms?!S18B20工作原理溫度傳感器DS18B20將被測環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成帶符號的數(shù)字信號(以十六位補碼形式,占兩個字節(jié))在通過單片機發(fā)出命令送給顯示器。它的輸出腳I/O直接與單片機相連,并接一個上拉電阻,傳感器采用外部電源供電。傳感器控制程序是按照DS18B20的通信協(xié)議編制。系統(tǒng)的工作是在程序控制下,完成對傳感器的讀寫和對溫度的顯示?!S18B20的性能特點(1) 采用單總線專用技術(shù),既可通過串行口線,也可通過其它I/O口線與微機接口,無須經(jīng)過其它變換電路,直接輸出被測溫度值(9位二進制數(shù),含符號位);(2) 測溫范圍為55℃~+125℃,℃;(3) 內(nèi)含64位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器ROM;(4) 適配各種單片機或系統(tǒng)機;(5) 用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限;(6) 內(nèi)含寄生電源?!S18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)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,高速暫存器。DS18B20的管腳排列如圖3-5所示。64位光刻ROM是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列號。不同的器件地址序列號不同。圖35 DS18B20引腳分布圖表31 寄存器名稱及功能序號寄存器名稱作 用序 號寄存器名稱0溫度低字節(jié)以16位補碼形式存放5保留字節(jié)21溫度高字節(jié)以16位補碼形式存放6計數(shù)器余值2TH/用戶字節(jié)1存放溫度上限7計數(shù)器/℃3HL/用戶字節(jié)2存放溫度下限8CRC以12位轉(zhuǎn)化為例說明溫度高低字節(jié)存放形式及計算:12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù),存儲在DS18B20的兩個高低兩個8位的RAM中,二進制中的前面5位是符號位。如果測得的溫度大于0,這5位為0,;如果溫度小于0,這5位為1?!S18B20控制方法在硬件上,DS18B20與單片機的連接有兩種方法,一種是VCC接外部電源,GND接地,I/O與單片機的I/O線相連;另一種是用寄生電源供電,此時UDD、GND接地,I/O接單片機I/O。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電,I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻。此次設(shè)計選擇的是前面一種控制法。指 令約定代碼操 作 說 明溫度轉(zhuǎn)換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器BEH讀暫存器9個字節(jié)內(nèi)容寫暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)復(fù)制暫存器48H把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中重新調(diào)E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)讀電源供電方式B4H啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU表3-2 DS18B20有六條控制命令CPU對DS18B20的訪問流程是:先對DS18B20初始化,再進行ROM操作命令,最后才能對存儲器操作,數(shù)據(jù)操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協(xié)議。如主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程,根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議,須經(jīng)三個步驟:每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(fù)位,復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令,最后發(fā)送RAM指令,這樣才能對DS18B20進行預(yù)定的操作?!?shù)據(jù)顯示單元設(shè)計 顯示器原理簡介根據(jù)設(shè)計的特點,此顯示選擇的是動態(tài)LED顯示。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮顯示器地各個位(掃描)。對于顯示器的每一位而言,每隔一段時間點亮一次。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作(點亮),但由于人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時的余暉,我們看到的卻是多個字符“同時”顯示。顯示器亮度既與點亮時的通道電流有關(guān),也與點亮時間長短和間隔時間有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù),即可實現(xiàn)亮度較高穩(wěn)定的顯示?!★@示器電路圖4位共陰極顯示器與AT89C51的接口邏輯圖,如圖3-6所示。圖36 動態(tài)LED顯示接口四川信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書第4章 軟件設(shè)計系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)當前的溫度,利用溫度傳感器把當前的溫度傳遞給顯示器。系統(tǒng)軟件可分為兩個功能模塊:(1) 溫度檢測:檢測當前溫度傳感器的溫度。(2) 顯示:顯示當前溫度,采用定時器中斷進行時顯示?!≈鞒绦蛳到y(tǒng)主程序由主
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