【文章內(nèi)容簡介】 :1P 1. 02P 1. 13P 1. 24P 1. 35P 1. 46P 1. 57P 1. 68P 1. 79R S T10P 3. 011P 3. 112P 3. 213P 3. 314P 3. 415P 3. 516P 3. 617P 3. 718X T A L 219X T A L 120GND40V C C39P 0. 038P 0. 137P 0. 236P 0. 335P 0. 434P 0. 533P 0. 632P 0. 731/ E A30A L E29/ P S E N28P 2. 727P 2. 626P 2. 525P 2. 424P 2. 323P 2. 222P 2. 121P 2. 0U1A T 89 C 5 2P 27P 26圖 23 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 0 M a y 20 1 0 S he e t o f F i l e : C : \ P r og r a m F i l e s \ D e s i gn E x p l o r e r 9 9 S E \ L i b r a r y \ S c h \ M yD e s i gn 3 .d d bD a w n B y:1P 1. 02P 1. 13P 1. 24P 1. 35P 1. 46P 1. 57P 1. 68P 1. 79R S T10P 3. 011P 3. 112P 3. 213P 3. 314P 3. 415P 3. 516P 3. 617P 3. 718X T A L 219X T A L 120GND40V C C39P 0. 038P 0. 137P 0. 236P 0. 335P 0. 434P 0. 533P 0. 632P 0. 731/ E A30A L E29/ P S E N28P 2. 727P 2. 626P 2. 525P 2. 424P 2. 323P 2. 222P 2. 121P 2. 0U1A T 89 C 5 2P 27P 26+5123J?C O N 35V1GND2V I N +3V I N 4F I G5P W 5 VP W 1C70 .1 U FC94 7U F 電壓電源模塊是為了使輸入的 220V 交流電轉(zhuǎn)換為 5V 直流電，另外 c7 和c9 電容的作用是消除濾波，提高負(fù)載能力，使輸出電壓信號穩(wěn)定 。 DS18B20 溫度測量 模塊 DS18b20 是美國 DALLAS 公司推出的單總線數(shù)字化測溫集成電路，它具有獨特的單線接口方式，將非電模擬量溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 串行 輸出僅需占用 1位 I/O端口，能夠直接讀取被測現(xiàn)場的溫度值。它體積小，電壓適用范圍寬（ 3v~5v），且可通過編程實現(xiàn) 9~12 位的溫度讀數(shù)，即具有可 調(diào)的溫度分辨率，因此實用性和可靠性較高，應(yīng)用廣泛。 以下是 DS18b20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖 25 DS18b20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 24 電壓電源原理圖 畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 DS18B20 有 4 個主要的數(shù)據(jù)部件： ① 64 位激光 ROM。 64 位激光 ROM 從高位到低位依次為 8 位 CRC、 48 位序列號和 8位家族代碼 (28H)組成。 ② 溫度靈敏元件。 ③ 非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL?？赏ㄟ^軟件寫入用戶報警上下限值。 ④ 配置寄存器。配置寄存器為高速暫存存儲器中的第五個字節(jié)。 DS18B20 在 0 工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值 DS18B20 的測溫范圍為 55℃ ~+125℃ ,在 10℃ ~+85℃范圍內(nèi)，精度為177。℃。在電壓低于 時精度誤差較大。在本系統(tǒng)中使用了兩個 DS18b20 溫度傳感器，測 溫范圍為 0℃ ~100℃，另外根據(jù)器件穩(wěn)定工作的特點，考慮到驅(qū)動能力的不足，采用外加 5V 電源以滿足傳感器精度高的要求。 根據(jù)其時序特點以下是 DS18B20 與 AT89C52 單片機(jī)構(gòu)成的溫度監(jiān)測 系統(tǒng)如下 V C C1DQ2GND3D S 18 B 2 0D S 18 B 2 0R41 00 KDQ+5 圖 26 DS18b20 的典型應(yīng)用 在本系統(tǒng) 中兩個溫度傳感器與單片機(jī)連接方式如下： 畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 1 M a y 20 1 0 S he e t o f F i l e : C : \ P r og r a m F i l e s \ D e s i gn E x p l o r e r 9 9 S E \ L i b r a r y \ S c h \ M yD e s i gn 3 .d d bD a w n B y:123J1123J2+5 +5P 10 P 11 本系統(tǒng)為多點溫度測試。 DS18B20 采用外部供電方式，理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛 256 個 DS18B20，但實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果掛接 20 個以上的 DS18B20 就會 產(chǎn)生功耗問題。另外單總線長度也不宜超過 ，否則 會影響到數(shù)據(jù)的傳輸。在這種情況下我們可以采用分組的方式，用單片機(jī)的多個 I/O 來驅(qū)動多路DS18B20。在實際應(yīng)用中還可以使用一個 MOSFET 將 I/O 口線直接和電源相連，起到上拉的作用。在本電路板的設(shè)計中考慮到 初步 實踐的準(zhǔn)確性，暫使用 2 個DS18B20 分別連接單片機(jī)的 和 口。 對 DS18B20 的設(shè)計，需要注意以下問題 （ 1）對硬件結(jié)構(gòu)簡單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。編制程序時必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。尤其在使用 DS18B20 的高測溫分辨力時，對時序及電氣特性參數(shù)要求更高。 （ 2）有多個測溫點時，應(yīng)考慮系統(tǒng)能實現(xiàn)傳感器出錯自動指示，進(jìn)行自動DS18B20 序列號和自動排序，以減少調(diào)試和維護(hù)工作量。 （ 3）測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。 DS18B20 在三線制應(yīng)用時，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用 時，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。若 VCC脫開未接，傳感器只送 ℃ 的溫度值。 （ 4）實際應(yīng)用時，要注意單線的驅(qū)動能力，不能掛接過多的 DS18B20，同時還應(yīng)注意最遠(yuǎn)接線距離。另外還應(yīng)根據(jù)實際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 圖 27 傳感器與單片機(jī)連接圖 畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 鍵盤選擇模塊 本系統(tǒng)采用 4 個歐姆龍輕觸開關(guān)作為選擇按鈕。 第 一個按鈕是 選擇 鍵， 默認(rèn)為顯示時間，按一次可以切換到溫度最大值的設(shè)定。第二 個按鈕是 up 鍵， 第三個按 扭是 down 鍵，第四個按鈕是 start 鍵。所有這些選擇操作的結(jié)果都可以在液晶顯示模塊中顯示 出來。 以下是開關(guān)選擇與單片機(jī)連接電路圖 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 7 M a y 20 1 0 S he e t o f F i l e : C : \ P r og r a m F i l e s \ D e s i gn E x p l o r e r 9 9 S E \ L i b r a r y \ S c h \ M yD e s i gn 3 .d d bD a w n B y:1P 1. 02P 1. 13P 1. 24P 1. 35P 1. 46P 1. 57P 1. 68P 1. 79R S T10P 3. 011P 3. 112P 3. 213P 3. 314P 3. 415P 3. 516P 3. 617P 3. 718X T A L 219X T A L 120GND40V C C39P 0. 038P 0. 137P 0. 236P 0. 335P 0. 434P 0. 533P 0. 632P 0. 731/ E A30A L E29/ P S E N28P 2. 727P 2. 626P 2. 525P 2. 424P 2. 323P 2. 222P 2. 121P 2. 0U1A T 89 C 5 2C22 2PC12 2PC82 2U FY11 1. 0 59 2R31K+512345678161514131211109R P 1R E S P A C K 41234 5678S1S W D I P 4P 10P 11P 12P 13+ 5VR u n 歐姆龍 輕觸開關(guān) 在實際的電路板設(shè)計中會考慮到干擾的影響， 所以 在每個開關(guān)的 兩極間 會并聯(lián)一個小電容以起到硬件消抖的作用 。 此開關(guān)有四個引腳，是為了焊接時牢固些。 液晶顯示模塊 本系統(tǒng) 使用的是 1602 液晶顯示模塊。 1602 液晶顯示器 以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧 、位數(shù)多、程序簡單 的諸多優(yōu)點，在各類儀表和低功耗系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)顯示內(nèi)容可以分為字符型液晶，圖形液晶。根據(jù)顯示容量又可以分為單行 16 字， 2 行 16 字，兩行 20 字等等。 如圖 28 鍵盤選擇與單片機(jī)連接圖 畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 在本系統(tǒng)中使用的是字符型兩行 16 字液晶顯示器。 在與單片機(jī)連接時使用接口電路（排針）相連，為并行通信。 以下是 1602 液晶顯示器外型圖 和液晶顯示的典型應(yīng)用。 1602 液晶顯示 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中：（模塊背面有標(biāo)注） 第 1 腳 ： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。 當(dāng)RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng) RS 為高電平、 RW 為低電平時可以寫入 數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液 晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15～ 16 腳：空腳 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了不同的點陣字符圖形，這些字符有，阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，其中數(shù)字與字母同 ASCII 碼兼容。 圖 29 液晶 顯示器外形圖 畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 1 2 3 4 5 6