基于at89c2051單片機(jī)ds18b20電子溫度計溫度控制系統(tǒng)-wenkub.com
2024-12-03 09:37 本頁面
【正文】 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，微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)。接下來顯示當(dāng)前溫度，若不顯示則說明硬件有問題，此時蜂鳴器將報警，綠色指示燈也會點(diǎn)亮。 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。在嘗試并采用中斷方式卻失敗后，決定仍采用掃描方式。證明溫度傳感器 DS18B20 工作正常，各部分子程序運(yùn)行正常。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。經(jīng)調(diào)試，軟件運(yùn)行良好。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。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)計規(guī)定，電源和地線也沒有短路現(xiàn)象。 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。 整體檢查。注意，腐蝕之前要檢查是否有斷線及焊盤的脫落等。對其進(jìn)行布線，首先先對布線規(guī)則作一些必要的設(shè)置，如焊盤的大小，導(dǎo)線的粗細(xì)等。在畫原理圖的時候?yàn)榱穗娐钒灞容^好看，要注意布局，同時還得注意元件封裝，命名等。例如，為了不增大電路板的體積及減小功耗，本設(shè)計采用 ATMEL 公司的 89S51 單片機(jī)，體積小，工作電壓低。 圖 計算溫度流程圖 溫度數(shù)據(jù)顯示子程序 顯示數(shù)據(jù)子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，查表送段碼至 LED，開位碼顯示，采用動態(tài)掃描方式。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 所示。 LED 數(shù)碼管將當(dāng)前被測溫度值顯示，從而測出被測的溫度值。 圖 電源供電方式 顯示電路 顯示電路是采用 P0 口輸出段碼至 LED， P2 口控制位選通的動態(tài)掃描顯示方式，三只數(shù)碼管用 NPN 型三極管驅(qū)動，這種顯示方式的最大優(yōu)點(diǎn)是顯示清晰，軟件設(shè)計簡單。當(dāng) DS18B20 處于寫存儲器操作和 溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時間最大為 10us。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。石晶振 蕩和陶瓷振蕩均可采用。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍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是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM― Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 4 在 DS1820 測溫程序設(shè)計中 ,向 DS1820 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后 ,程序總要等待 DS1820的返回信號 ,一旦某個 DS1820接觸不好或斷線 ,當(dāng)程序讀該 DS1820時 ,將沒有返回信號 ,程序進(jìn)入死循環(huán)。試驗(yàn)中 ,當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m 時 ,讀取的 測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。在使用 PL/M、 C 等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計時 ,對 DS1820 操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。這種方式使其 T 值往往小于傳統(tǒng)方式。之后的操作就是針對該 DS18B20 的。之后在 t1 時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在 t1 時刻后 t 2 時刻前有效， t 2 距 to 為 15us。若低電平，寫入的位是 0。 2 ROM 操作命令 總線主機(jī)檢測到 DS18B20 的存在 便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一 這些命令表 ： 表 ROM 操作命令 指 令 代 碼 Read ROM 讀 ROM [33H] Match ROM 匹配 ROM [55H] Skip ROM 跳過 ROM] [CCH] Search ROM 搜索 ROM [F0H] Alarm search 告警搜索 [ECH] 存儲器操作 命令如表 ： 表 存儲器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad 寫暫存存儲器 [4EH] Read Scratchpad 讀暫存存儲器 [BEH] Copy Scratchpad 復(fù) 制 暫 存 存 儲 器 [48H] Convert Temperature 溫度變換 [44H] Recall EPROM 重新 調(diào)出 [B8H] Read Power supply 讀電源 [B4H] 4 時序 主機(jī)使用時間隙 time slots 來讀寫 DS18B20 的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位 ①初始化 圖 初始化時序 時序見圖 ，主機(jī)總線 to 時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 最短為 480us 的低電平信號 ，接著在 tl 時刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（ CRC）。表 2 是一部分溫度值對應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。 由表 可見， DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。第 5 個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)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。 * 工作電源 :? 3~5V/DC * 測量結(jié)果以 9 位數(shù)字量方式串行傳送。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 EA/VPP：當(dāng) /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)
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