基于at89c2051單片機(jī)ds18b20電子溫度計(jì)溫度控制系統(tǒng)-資料下載頁
2024-12-07 09:37本頁面
【導(dǎo)讀】溫度檢測和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣性，各種適用。于不同場合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。電子溫度計(jì)的出現(xiàn)，給人類的生活帶來。了很多方便，使人類不管是在生活還是在工業(yè)方面都有了很多便利之處。子溫度計(jì)主要應(yīng)用還是在生產(chǎn)過程、實(shí)驗(yàn)室及研究所。提供電壓，用溫度傳感器檢測溫度，因此電子溫度計(jì)屬溫度系統(tǒng)。大系統(tǒng)發(fā)展到今天的復(fù)雜系統(tǒng)。由數(shù)顯電路顯示出來。元件有熱電偶和熱電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)。的溫度，需要比較多的外部硬件支持。位數(shù)碼管顯示的數(shù)字溫度計(jì)，其電路簡單，軟硬件結(jié)構(gòu)模塊化，易于實(shí)現(xiàn)。125℃，DS18B20是一款具有單總線結(jié)構(gòu)的器件。由DS18B20組建的溫度測量單元體積小，便于攜帶、安裝。實(shí)時性，通用性和經(jīng)濟(jì)性。其次是設(shè)計(jì)可靠的控制方案，并具有各種安全保護(hù)措施，如報(bào)警、事故預(yù)測、事故處理和不間斷電源等。應(yīng)，并做出相應(yīng)的處理。并采用積木式結(jié)構(gòu)，按照控制要求靈活構(gòu)成系統(tǒng)。
【正文】 18 腳對地約 ， 19 腳對地約 。對于懷疑是復(fù)位電路故障而不能正常工作的單片機(jī)也可以采用模擬復(fù)位的方法來判斷，單片機(jī)正常工作時第 9 腳對地電壓為零，可以用導(dǎo)線短時間和＋ 5V 連接一下，模擬一下上電復(fù)位，如果單片機(jī)能正常工作了，說明這個復(fù)位電路有問題。 硬件及軟件調(diào)試 硬 件調(diào)試，第一步是目測，在印好電路板之后，先檢查印制線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤粘連、焊盤是否有脫落、過孔是否有未金屬化現(xiàn)象。而在目測的過程中，我們發(fā)現(xiàn)有一條印制線斷開，因此我們用焊錫使這條斷線連在一起。第二步是用萬用表測量。在目測完之后，利用萬用表來測量連線和接點(diǎn)，檢查它們的通斷狀態(tài)是否和設(shè)計(jì)一樣。再檢查各種電源線和地線是否有短路現(xiàn)象，在檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)不管是連線還是接點(diǎn)都符合設(shè)計(jì)規(guī)定，電源和地線也沒有短路現(xiàn)象。第三步是加電檢查。給印制板加電時，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值 +5V，同時接地端的電壓為 0。第四步是聯(lián)機(jī)檢查。利用系統(tǒng)和單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)用仿真電纜連接起來，發(fā)現(xiàn)聯(lián)機(jī)檢查完后以上是連接都正確、暢通、可靠。 軟件調(diào)試，第一步是在具有匯編軟件的主機(jī)上和用戶系統(tǒng)連接起來，進(jìn)行調(diào)試準(zhǔn)備。第二步是單步運(yùn)行。第三步是系統(tǒng)連調(diào)，即進(jìn)行軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試。經(jīng)調(diào)試，軟件運(yùn)行良好。 整機(jī)的調(diào)試與測試 首先是測試顯示電路的正確性，根據(jù)硬件寫好一段顯示程序，寫入單片機(jī)中。安裝好硬件，上電，顯示正常，達(dá)到預(yù)期效果。證明顯示電路正常。按下復(fù)位按鍵， LED 無顯示，松開，顯示正常，證明復(fù)位電路正常。 然后測試得到溫度程序，將初始化程序， DS18B20 正常工作的初始化程序、寫 DS18B20 程序、讀 DS18B20 程序，得到溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換子程序，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序，顯示子程序正確編排后寫入單片機(jī)中，上電，顯示不正常。重新讀取源程序，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)問題在于 DS18B20 初始化程序有錯，修改后重新編譯并寫入單片機(jī)。上電后，顯示當(dāng)前溫度。證明溫度傳感器 DS18B20 工作正常，各部分子程序運(yùn)行正常。 最后是按鍵子程序及報(bào)警子程序的調(diào)試，將按鍵子程序及報(bào)警子程序及上述程序正確編排后，寫入單片機(jī)中，上電后，各個部分工作正 常，在測得當(dāng)前溫度超出設(shè)定溫度上下限后，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲，調(diào)試基本成功。但后來發(fā)現(xiàn)，按鍵要在按下 1S 后才反應(yīng)，再次研讀程序發(fā)現(xiàn)原因在于按鍵程序采用掃描方式，程序每執(zhí)行一遍才掃描按鍵一次。進(jìn)而到考慮采用中斷方式解決此問題，但因?yàn)镈S18B20 正常工作有嚴(yán)格的時序限制，否則不能正常工作，而中斷則在很大可能上會影響到 DS18B20 正常工作。在嘗試并采用中斷方式卻失敗后，決定仍采用掃描方式。后來仔細(xì)排查發(fā)現(xiàn)按鍵反應(yīng)遲緩是由于顯示程序占用時間過長造成的，修改顯示程序并且在主程序和按鍵子程序中增加調(diào)用顯示程序的次數(shù)，問 題得以解決。至此，此次設(shè)計(jì)的調(diào)試部分完成。設(shè)計(jì)的所有功能全部得以實(shí)現(xiàn)。 第五章 使用說明書 本電路額定工作直流電壓為 +5V，有極性判別保護(hù)功能，采用 7805 集成穩(wěn)壓芯片以保證電路的供電穩(wěn)定，用戶輸入電源在 725V 均可正常工作。 電路中有五個按鍵，從左到右依次為 S S S S RESET，介紹如下： S1 為溫度上下限設(shè)置狀態(tài)的退出或確定按鍵 S2 為設(shè)置溫度上下限的 +鍵，每按下一次上下限值加一 S3 為設(shè)置溫度上下限的 鍵，每按下一次上下限值減一 S4 為設(shè)置溫度上下限設(shè)置狀態(tài)進(jìn)入按鍵，第一次按下 進(jìn)入低限設(shè)置，按下S4 后，再次按下 S1 進(jìn)入高限設(shè)置。 RESET 為復(fù)位按鍵 使用方法及報(bào)警電路說明： 接通電源，紅色指示燈亮，表明電源正常。此時數(shù)碼管應(yīng)顯示初值 025，由于顯示時間稍短，一閃即過。接下來顯示當(dāng)前溫度，若不顯示則說明硬件有問題，此時蜂鳴器將報(bào)警，綠色指示燈也會點(diǎn)亮。硬件正常， LED 就會顯示當(dāng)前溫度。若此時檢測到當(dāng)前環(huán)境溫度不在原來設(shè)定的上下限范圍之內(nèi)，蜂鳴器也將報(bào)警同是綠燈點(diǎn)亮。直到采取措施改變環(huán)境溫度在上下限范圍內(nèi)或調(diào)整溫度上下限。 第六章 參考文獻(xiàn) [1]陳權(quán)昌，李興富 ??單片機(jī)原理與應(yīng)用 ??華南理工大學(xué)出版社， 2021 年 [2]陳明 .protel 99se 原理圖與 pcb 設(shè)計(jì)教程 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [3]閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版） . 北京：高等教育出版社， 1997 [4]王恩榮 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [5]理及應(yīng)用 .大連：大連理工大學(xué)出版社， 2021 [6]周貴連 . 電子技術(shù)基礎(chǔ) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [7]孫萍 ??電子技術(shù)專業(yè)英語 ??機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年 6 月 [8]李廣弟 . 單片機(jī)基礎(chǔ) . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1994 [9]閻石 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 北京：高等教育出版社， 1989 [10]欒桂冬 ??傳感器及其應(yīng)用 ??西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 [11]周荷琴，吳秀清，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)。合肥，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 2021. [12]范立南，出版社， 2021. [13]沈德金 .MCS51 系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?.：北京航空航天大學(xué) .2021. [14]潘松，趙敏笑 ??EDA 技術(shù)及其應(yīng)用 ??科學(xué)出版社， 2021 年 [15]丁元杰，單片機(jī)原理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 主 控 制 器 LED 顯示 單片機(jī)復(fù)位 報(bào)警點(diǎn)按鍵調(diào)整 溫 度 傳 感 器 時鐘振蕩 圖 I/O C 64 位 ROM 單 線 接 口 高速緩存 存儲器與控制邏輯 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 發(fā)生器 Vdd 初始化 跳過 ROM 變換溫度 等待 1S 初始化 設(shè)置 1820 個數(shù) 匹配 ROM 讀存儲器 存放在緩沖區(qū)指針增 1 初始化 b1 0? 否 是 圖 圖 AT89C51 的復(fù)位電路 N Y N Y 按鍵子程序 初始化 得出溫度總子程序 報(bào)警子程序 調(diào)顯示子 程序 S1 鍵按下否？ 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 Y 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 開始 N 溫度零下 ? Y 溫度值取補(bǔ)碼置“ ”標(biāo)志 置“ +”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
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