單片機(jī)智能溫度報(bào)警系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-11 01:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20 的 1腳接地， 2腳作為信號線， 3 腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖 8所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET管來完成對總線的上拉。 當(dāng) DS18B20 處 于寫存儲器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為 10us。采用寄生電源供電方式時(shí) VDD端接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 圖 8 溫度傳感器與單片機(jī)的連接 報(bào)警溫度調(diào)整按鍵 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵，采用查詢方式，一個(gè)用于選擇切換設(shè)置報(bào)警溫度和當(dāng)前溫度，另外兩個(gè)分別用于設(shè)置報(bào)警溫度的加和減。均采用軟件消抖。 如圖 9 所示 圖 9 按鍵電路 3 系統(tǒng)軟件算法分析 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程 序，按鍵掃描處理子程序等。 主程序流程圖 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量的當(dāng)前溫度值，溫度測量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖 10所示。 圖 10 主程序流程圖 初始化 讀取溫度 設(shè)置鍵是否按下 讀出溫度值溫度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 N Y 調(diào)用顯示子程序 設(shè)置報(bào)警溫度 發(fā) DS18B20復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 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。其程序流程圖如圖 11 示 溫度轉(zhuǎn)換命令子程 序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖 12 所示 圖 12 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 圖 11 讀溫度流程圖 計(jì)算溫度子程序 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進(jìn)行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 13 所示。 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對分離后的溫度顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)標(biāo)志位位為 1 時(shí)將符號顯示位移入第一位。程序流程圖如圖 14。 Y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) 9 字節(jié)完？ CRC校驗(yàn)正？確？ 移入溫度暫存器 結(jié)束 N N Y 圖 13 計(jì)算溫度流程圖 圖 14 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 按鍵掃描處理子程序 按鍵采用掃描查詢方式，設(shè)置標(biāo)志位，當(dāng)標(biāo)志位為 1 時(shí)，顯示設(shè)置溫度，否則顯示當(dāng)前溫度。如下圖 15 示。 圖 15 按鍵掃描處理子程序 開始 溫度零下 ? 溫度值取補(bǔ)碼置“ 1”標(biāo)志 計(jì)算 小數(shù)位溫度 BCD值 計(jì)算整數(shù)位溫度 BCD值 結(jié)束 置“ 0”標(biāo)志 N Y 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 標(biāo)志位為 1？ 最高位顯示“ — ” 最高為顯示分理出的數(shù)據(jù) 結(jié)束 N Y Y 分離顯示溫度 設(shè)置鍵按下 增加鍵是否按下 減少鍵是否按下 顯示切換標(biāo)志位是否為“ 0” 調(diào)用顯示子程序 報(bào)警溫度加 1 報(bào)警溫度減 1 Y N Y N Y N 4 實(shí)驗(yàn)仿 真 進(jìn)入 protuse 后，連接好電路，并將程序下載進(jìn)去。將 DS18B20 的改為 ，數(shù)碼管顯示溫度與傳感器的溫度相同。 如圖 16 所示 圖 16 溫度顯示仿真 當(dāng)再次按下 SET 鍵時(shí)，進(jìn)入溫度報(bào)警下線調(diào)節(jié)，此時(shí)顯示軟件設(shè)置的溫度報(bào)警下線，按 ADD或 DEC 分別對報(bào)警溫度進(jìn)行加一或減一。 如圖 17 所示 圖 17 溫度調(diào)試仿真 當(dāng)?shù)谌伟聪?SET 鍵時(shí)，退出溫度報(bào)警線設(shè)置。顯示當(dāng)前溫度。 五 、 電路 實(shí)物圖 使用元器件 ： 主控器 STC89C52 一片、 DS18B20 溫度測量傳感器一片、 30P 瓷片電容 2 個(gè) 、 1K 電阻 5 個(gè) 、 100歐電阻 8 個(gè) 10K 電阻 1 個(gè)、 8550 三極管 5個(gè)， 12M 晶體 1片 、按鈕開關(guān) 1個(gè)、復(fù)位按鈕 3 個(gè)、蜂鳴器 1 個(gè)、離子電池 1個(gè)、 USB 接口 1 個(gè)、 萬能電路板一塊、 5V 電源一個(gè)、四位七段數(shù)碼管 1塊、導(dǎo)線若干。
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