基于單片機(jī)的溫度測量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-09-02 14:33本頁面
【正文】 現(xiàn)過程作了詳細(xì)介紹。 LM016L 顯示的流程圖如圖 所示 開 始L C D 初 始 化設(shè) 定 顯 示 位 置延 時寫 入 字 符延 時寫 入 溫 度 的 十 位寫 入 溫 度 的 十 位延 時延 時 圖 基于單片機(jī)的溫度測量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 5 總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)完成了基于單片機(jī) AT89C51的溫度測量與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與軟硬件實(shí)現(xiàn)。所以要加除抖 是用 來防止 失誤或手抖造成的錯誤按鍵 。因?yàn)殒I盤的制造工藝不同，在按下鍵盤過程中， 若 手一晃，結(jié)果按鍵就會抬起極小的一 段時間，此時單片機(jī)檢測到的就是有一個抬手后又按了一個鍵子，這是 我們所 不希 望的，所以 在鍵盤輸入時加個按鍵延時 以消除抖動。流程圖如圖 所示 開 始初 始 化 D S 1 8 B 2 0 成 功S k i p R O M啟 動 溫 度 測 量初 始 化 D S 1 8 B 2 0 成 功S k i p R O M發(fā) 讀 存 儲 指 令讀 溫 度 值返 回NNYY 圖 基于單片機(jī)的溫度測量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 鍵盤輸入 3*4 的鍵盤與單片機(jī) I/O 口相連。 DS18B20 每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時序和通信協(xié)議。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 LM016L 液晶模塊的引腳功能如表 所示： LM016L 引腳功能表 表 引腳 符號 功能說明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 VEE 液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最 高 4 RS RS 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0時選擇指令寄存器?；趩纹瑱C(jī)的溫度測量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 CGROM 由 8 位字符碼生成 5*7 點(diǎn)陣字符 160 種和 5*10 點(diǎn)陣字符 32種。 DR用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入 DDRAM 和 CGRAM， 或者暫存從 DDRAM 和 CGRAM 讀出的數(shù)據(jù)。 LM016L 液晶模塊采用 HD44780 控制器， hd44780 具有簡單而功能較強(qiáng)的指令集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動，閃爍等功能， LM016L 與單片機(jī) MCU 通訊可采用 8 位或 4位并行傳輸兩種方式， hd44780 控制器由兩個 8位寄存器，指令寄存器（ IR）和數(shù)據(jù)寄存器（ DR）忙標(biāo)志（ BF），顯示數(shù) RAM（ DDRAM），字符發(fā)生器 ROMA（ CGOROM）字符發(fā)生器 RAM（ CGRAM），地址計(jì)數(shù)器 RAM(AC)。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O 口線要接5KΩ左右的上拉電阻。 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,高速暫存器。 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干擾能力、強(qiáng)易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號（按 9位二進(jìn)制數(shù)字）給單片機(jī)處理，且在同一總線上可以掛接多個傳感器芯片，溫度測量范圍－ 55～＋ 125℃，可編程為 9～12位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達(dá) ℃，被測溫度用符號擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式 串行輸出，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個 DS18B20 可以并聯(lián)到三根或者兩根線上， CPU 只需一根端口線就能與多個DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。該芯片直接向單片機(jī)傳輸數(shù)字信號，便于單片機(jī)處理及控制。 它能用做工業(yè)測溫元件，且此元件線形較好。 P3 口除了作為一般的 I/O口線外，更重要的用途是它的第 二功能， P3 口的第二功能如 表 。對 P3口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻 的 8位雙向 I/O 口。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 I。表 為 P1 口第二功能。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 引腳及功能 AT89C51 單片機(jī)為 40 腳雙列直插式封裝結(jié)構(gòu)。 (12)與 MCS51 兼容，壽命為 1000 次寫 /擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為 10 年。 (10)指令集有 111 條指令，其中 64 條為單周期指令，支持 6種尋址方式。 （ 8） 全雙工方式的串行接口 (DART)。 （ 6） 2 個 16 位的計(jì)數(shù)器 /定時器。 （ 4）內(nèi)含 128*8 位的數(shù)據(jù)存貯器（ RAM）。 （ 2）內(nèi)含一個布爾運(yùn)算器，可直接對數(shù)據(jù)的位進(jìn)行操作和運(yùn)算，特別適用于邏輯控制。 AT89C51單片機(jī)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。按下 4*3 鍵盤上的 OK鍵可以 便可以輸入預(yù)設(shè)溫度。系統(tǒng)在初始化完成后就進(jìn)入溫度測量程序，實(shí)時的測量當(dāng)前的溫度并通過顯示電路在 LCD上顯示 。 本設(shè)計(jì)的主程序中將傳感器獲取的溫度與預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行了比較，并對各種不同的狀態(tài)變化的控制做出了設(shè)定。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù) 實(shí)時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、計(jì)算、顯示、通訊等。本系統(tǒng)除了顯示溫度以外還可以 通過鍵盤預(yù)設(shè)一個溫度值，對所測溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度高于 設(shè)定溫度時，啟動蜂鳴器 報警 ；當(dāng)所測溫度低于設(shè)定溫度時，啟動繼電器 2S；當(dāng)所測溫度等于設(shè)定溫度時 LED等閃爍。 DS18B20輸出表示攝氏溫度的數(shù)字量，然后用 51單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、譯碼、顯示、報警等。其主要包括：溫度采集模塊、按鍵處理模塊、 LCD 顯示模塊、通訊模塊以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。 基于單片機(jī)的溫度測量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 2 設(shè)計(jì)方案 硬件
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