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正文內(nèi)容

基于單片機溫度監(jiān)測系統(tǒng)設計的外文翻譯-資料下載頁

2025-08-06 08:51本頁面
  

【正文】 .系統(tǒng)的實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)采用AT89C51芯片,采用多線連接,就是四個DS1820分別連接到單片機的四個IO口,采集到的溫度結果通過串口通信,然后芯片將采集到的數(shù)據(jù)處理,在外部顯示器顯示出來,并且能夠?qū)崿F(xiàn)外部鍵盤的控制。溫度在LED液晶顯示屏顯示出來后,通過軟件編程確保系統(tǒng)有一定的抗干擾能力。這種方案雖然占用單片機的四個IO口,但在單片機IO口不緊缺的情況下采用這種方案大大的簡化了編程難度,縮短了設計周期,同時也能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。多線連接方案的框圖如“圖11”所示 DS1820DS1820DS1820DS1820AT89C51單片機顯示單元按鍵控制單元 圖11 DS1820多線連接方案AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器,俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃存存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖“圖12”所示圖12 AT89C51引腳圖主要特性:與MCS51 兼容   4K字節(jié)可編程FLASH存儲器   壽命:1000寫/擦循環(huán)   數(shù)據(jù)保留時間:10年   全靜態(tài)工作:0Hz24MHz   三級程序存儲器鎖定   1288位內(nèi)部RAM   32可編程I/O線   兩個16位定時器/計數(shù)器   5個中斷源   可編程串行通道   低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路管腳說明:VCC:供電電壓。 GND:接地。 P0口:P0口為一個8位漏極開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當P0口的管腳先要寫入高電平,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為低八位數(shù)據(jù)或地址總線。在FIASH編程時,P0 口作為原碼輸入口,當FIASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。 P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入高電平后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時,P1口作為高八位地址接收。 P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫入高電平時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入高電平后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。RST:復位輸入。當振蕩器復位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG:當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時, ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。 /PSEN:外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間,每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP:當/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時,/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當/EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。 DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡介新的一線器件體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟 Dallas 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 一線總線接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點,使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡,為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。DS18B20 一線總線數(shù)字化溫度傳感器 同DS1820一樣,DS18B20也 支持一線總線接口,測量溫度范圍為 55176。C~+125176。C,在10~+85176。C范圍內(nèi),精度為177。176。C。現(xiàn)場溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量,如:環(huán)境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同,新的產(chǎn)品支持3V~,使系統(tǒng) 設計更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜,體積更小。DS18B20可以程序設定9~12位的分辨率,精度為177。176。C??蛇x更小的封裝方式,更寬的電壓適用范圍。分辨率設定,及用戶設定的報警溫度存儲在 EEPROM中,掉電后依然保存。DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的!性能價格比也非常出色!DS1820的新性能: (1)可用數(shù)據(jù)線供電,電壓范圍:~; (2)測溫范圍:55~+125℃,在10~+85℃時精度為177。℃; (3)可編程的分辨率為9~12位,℃、℃、℃℃; (4)12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字; (5)負壓特性: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。DS1820的外形DS18B20內(nèi)部結構主要由四部分組成: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、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如“圖13”所示。內(nèi)部結構如“圖14”所示圖13 DS18B20外形圖 (1) DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端; (2) GND為電源地; (3) VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。 圖14內(nèi)部結構 Proteus 是英國 Labeenter electronics 公司研發(fā)的 EDA 工具軟件。 Proteus 不僅是模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路的設計與仿真平臺, 更是目前世界最先進、 最完整的多種型號微控制器系統(tǒng)的設計與仿真平臺。 它真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖設計、電路分析與仿真、單片機代 碼級調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到形成 PCB 的完整電子設計與研發(fā) 過程。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了革命性的 VSM 技術,可以對基于微控制 器的設計連同所有的外圍電子器件一起仿真。首先啟動 Proteus 并從 Proteus 元件庫中選擇需要的元件,繪制電路圖并設置相應元件的參數(shù)值。. 軟件仿真采用KeilμVision 2 KeilμVision 2 是 Keil 公司關于 8051 系列 MCU 的開發(fā)工具,可以用來編譯 C 源碼、匯編源程序、連接和重定位目標文件和庫文件、創(chuàng) 建 HEX 文件、調(diào)試目標程序等,是一種集成化的文件管理編譯環(huán)境。它 集成了文件編輯處理、編譯連接、項目管理、窗口、工具引用和軟件仿 真調(diào)試等多種功能,是相當強大的開發(fā)工具。在 keil 里面編寫好所需程序,對其進行調(diào)試。 與 Keil 的連接設置 (1)檢測 TCP/IP。 (2)復制 Proteus 安裝目錄下的 MODELS 文件夾里的 vdm51.dll 到 keilc/C51/bin 目錄。 (3)修改 Keil 安裝目錄下的 tools. ini, 添加 TDRV4=BIN\VDM51. DLL。 (4)在 Proteus 中畫好原理圖, 在“Debug”菜單中選擇“Use Remote Debug Monitor”。 (5)在 Keil 中打開一個工程,右擊 Target1,選擇 Options for Target‘Target 1’。在打開的對話框中選擇“Debug”選項 卡,選擇使用 Proteus VSM Emulator 仿真,單擊 “Ok”完成 Debug 設置。 (6)這樣 Proteus 和 Keil 就連接好了,仿真結果可以在 Proteus 或者 Keil 中 看到。該電路系統(tǒng)采用“一根總線”數(shù)字傳感器 DS18B20 實現(xiàn)溫度的采集, 采用七段數(shù)碼管進行數(shù)據(jù)顯示。然后編程,連接好仿真圖電路,仿真出結果。
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