數(shù)字溫度測量及自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-26 01:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，是單片機人機對話最常用的輸出設(shè)備。結(jié)合設(shè)計顯示內(nèi)容分析，數(shù)碼管足以顯示出需要表達(dá)的數(shù)據(jù)。一個四位的數(shù)碼管市面價格在4元左右，能耗比起一個LCD1602要低。遵循了綠色低碳的環(huán)保理念。綜上所述，設(shè)計顯示模塊選擇方案二。 微控制器模塊方案一：此方案采用STC89C51八位單片機實現(xiàn)。它內(nèi)存較小，只有4K字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，無在線下載編程功能，也無在線仿真功能。方案二：此方案采用STC89S52八位單片機實現(xiàn)。它內(nèi)存較大，有8K的字節(jié)Flash閃速存儲器，比STC89C51要多4K。它可在線編程，可在線仿真的功能，這讓調(diào)試變得方便。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。綜上所述，我們采用了第二個方案，即STC89S52。 報警提示模塊方案一：采用單片機產(chǎn)生的脈沖信號來完成聲光提示，此方案能完成聲光提示功能，給人以提示的可懂性比較差，但在一定程度上能滿足要求，而且易于實現(xiàn)，成本也不高（報警提示電路如圖2所示）。 方案二：采用DS1420可分段錄放音模塊，能夠給人以直觀的提示，但DS1420錄放音模塊價格比較高，也可以采用此方案來處理，但方案二性價比不如方案一，且在短時間內(nèi)不能夠采購到到該元件。綜合考慮，本設(shè)計采用方案一。圖2 報警提示電路 軟件方案選擇 軟件采用C語言編寫比較匯編語言C語言易于設(shè)計、理解和移植。缺點是對單片機時間精度控制沒有匯編高生成HEX文件體積稍大效率稍低。但經(jīng)過比較后在本設(shè)計中可以滿足設(shè)計要求因此采用C語言編寫程序。第3章 溫度檢查系統(tǒng)核心元件介紹 DS18B20溫度傳感器DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點如下：●獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信；●多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；●無須外部器件；●可通過數(shù)據(jù)線供電，~；●零待機功耗；●溫度以9或12位數(shù)字；●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；●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； 它有64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗碼，這也是控制多個DS18B20的原因。溫度報警觸發(fā)器TH和TL，可通過軟件寫入報警上下限。DS18B20可讀取溫度寄存器的9個字節(jié)，前兩個字節(jié)存放的是測得的溫度值，低4位為小數(shù)部分，最高5位為正負(fù)標(biāo)志位，全0為正，1為負(fù)，其余位為整數(shù)部分。第三字節(jié)為溫度報警值存放地址，通過軟件可復(fù)制到ROM可掉電保存。圖3 DS18B20 STC89C52單片機介紹STC89C52單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片 機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。功能強大的微型計算機的STC89C52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 STC89C52具有如下特點：40個引腳，4k B Flash片內(nèi)程序存儲器，128 B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個 全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。此外，STC89C52設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三 種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。主要功能特性： 兼容MCS51指令系統(tǒng) 4KB可反復(fù)擦寫(1000次）ISP Flash ROM 32個雙向I/O口 2個16位可編程定時/計數(shù)器 時鐘頻率033MHz 全雙工UART串行中斷口線 128x8bit內(nèi)部RAM 2個外部中斷源
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