基于單片機(jī)蓄電池溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 20:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 環(huán) 境 溫 度二進(jìn)制數(shù)字輸出50℃11 0011 100025℃11 1001 1100℃11 1111 11110℃00 0000 0000+℃00 0000 0001+10℃00 0010 1000+25℃00 0110 0100+50℃00 1100 1000+75℃01 0010 1100+100℃01 1001 0000+125℃01 1111 0100AD7416預(yù)先設(shè)置的工作方式分兩種：1. 自動測溫方式。在這種方式下，AD7416每隔400μs對環(huán)境溫度測量一次，每次的量化轉(zhuǎn)換時間為15～30μs，其余時間芯片則自動轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；2. 低功耗方式。這種方式通常應(yīng)用在測溫頻率較低的場合。當(dāng)用戶需要對環(huán)境溫度進(jìn)行測量時，可通過I2C串行接口總線來寫入操作命令，此時，芯片將由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入測溫狀態(tài)。當(dāng)溫度量化轉(zhuǎn)換結(jié)束后，芯片將重新轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。 AD7416內(nèi)部寄存器AD7416內(nèi)部的配置寄存器（地址01H）為8位讀/寫寄存器，可用于設(shè)置操作方式，其格式為：配置寄存器各部分的功能如下：1. D7～D5始終設(shè)置為000；2. D4和 D3用于設(shè)置故障排隊長度，以防止測溫系統(tǒng)在受到干擾時錯誤地觸發(fā)過溫指示器（OTI），故障排隊長度可分別設(shè)置為4和6次；3. D2用于設(shè)置OTI的輸出極性。0表示低電平輸出，1表示高電平輸出；4. D1 用于設(shè)置OTI的工作方式。0表示采用比較方式工作，即當(dāng)環(huán)境溫度超過TOTI時觸發(fā)OUT輸出，其輸出電平一直保持到環(huán)境溫度降至THYST；1表示采用中斷方式工作，即當(dāng)環(huán)境溫度超過TOTI的觸發(fā)OTI輸出，其輸出電平將一直保持到下一次讀操作，而在這期間，即使環(huán)境溫度降到THYST，輸出電平也不翻轉(zhuǎn)；5. D0用于設(shè)置工作方式。0表示采用自動測溫方式，1表示采用低功耗方式。6. THYST溫度點寄存器（地址02H）和TOTI溫度點寄存器（地址03H）均是16位讀/寫寄存器，分別用于設(shè)置低端和高端溫度點的門限值，所設(shè)數(shù)值以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存入高9位，其余位置0。7. HYST溫度點寄存器（地址02H）和TOTI溫度點寄存器（地址03H）均是16位讀/寫寄存器，分別用于設(shè)置低端和高端溫度點的門限值，所設(shè)數(shù)值以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存入高9位，其余位置0。 AD7416內(nèi)部配置寄存器格式D7 D6 D5D4 D3D2D1D0通道選擇故障排隊OTI輸出極性比較/中斷工作方式 AD7416 內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) AD7416工作時序AD7416采用I2C串行總線和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議來實現(xiàn)同外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸過程中AD7416作為從器件通過數(shù)據(jù)輸入/輸出線SDA以及時鐘信號線SCL與總線相連。其傳輸時序如圖3。3所示。當(dāng)SCL保持高電平時，SDA從高電平到低電平的跳變?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始信號，隨后傳送AD7416的地址信息的讀/寫控制位。其地址信息的格式為：100A2A1A0R/W。 根據(jù)A2A1A0的不同編碼，最多可允許8片AD7416掛接同一個串行總線上。讀/寫控制位為1時，表示對AD7416進(jìn)行讀操作，為0時，則表示進(jìn)行寫操作。當(dāng)每個字節(jié)傳送結(jié)束時，必須在收到接收數(shù)據(jù)一方的確認(rèn)信號（ACK）后方可開始下一步的操作。然后在地址信息和讀/寫控制位之后傳送片內(nèi)寄存器地址和數(shù)據(jù)。最后，在SCL保持高電平的情況下，當(dāng)SDA從低電平跳變到高電平時將終止數(shù)據(jù)的傳輸操作。圖3. 3 AD7416工作時序圖 AD7416與89S51的引腳連接,為AD7416數(shù)字溫度傳感器外圍電路的連接圖,AT24C01用來存儲溫度門限設(shè)定值以保證掉電數(shù)據(jù)不丟失。這是溫度采集模塊的完整電路。在實際電路中，為防止環(huán)境干擾，；AD7416的感溫器件在芯片內(nèi)部，因此芯片表面要被測物體緊密接觸；由于芯片自耗電的存在，所以在精確測溫時應(yīng)采取低功耗的工作方式；OTI輸出端的上拉電阻的阻值越大，流入AD7416的電流越小，其溫升也越小，但上拉電阻最大不超過30kΩ，通常選10kΩ；與I2C兼容的接口總線在AD7416上電后就一直有效，因此在芯片處于休眠狀態(tài)下仍可進(jìn)行片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀出和寫入。在實際電路系統(tǒng)運(yùn)行中，由于AT24C01采用是I2C總線結(jié)構(gòu)，而89S51芯片不具備I2C總線接口。這時可以采用普通I/O口模擬I2C總線的工作方式來實現(xiàn)I2C總線上主控制器對從器件的讀寫操作。軟件編寫只要符合I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序要求即可。對于I2C總線器件而言都可以采用通用軟件包的形式來實現(xiàn)，只要在應(yīng)用中注意芯片的器件地址和引腳地址。 發(fā)光二極管LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價輸出設(shè)備，它由若干個發(fā)光二極管組成。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的字符數(shù)量也有限，但控制簡單，使用方便。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。單片機(jī)中經(jīng)常使用7 段LED 來顯示數(shù)字，也就是用7 個LED 構(gòu)成字型“8”，并另外用一個圓點LED 來顯示小數(shù)點，也就是說一共有8 個LED，構(gòu)成了“8?！钡淖中?。7 段LED 分共陰級和共陽極兩種。實際中，各個型號的7 段LED 的管腳配置可能不會是一樣的，在實際應(yīng)用中要先測試一下各個管腳的配置，再進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計。 7段LED發(fā)光二極管共陽極7 段LED 是指發(fā)光二極管的陽極連接在一起為公共端的7 段LED，而共陰極7 段LED 是指發(fā)光二極管的陰極連接在一起為公共端的7 段LED。一個7段LED 由8 個發(fā)光二極管組成，其中7 個發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個筆劃（a～g），另一個發(fā)光二極管為小數(shù)點（dp）。當(dāng)在某一段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時，該
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