基于at89s51單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-09-06 10:24本頁面
【正文】 clude //頭文件 define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit rs=P2^0。 圖 61 調(diào)試結(jié)果圖 6 結(jié)束語 該溫度測試系統(tǒng)不僅具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低廉、精確度較高、反應(yīng)速度較快、數(shù)字化顯示和不易損壞等特點(diǎn)，而且性能穩(wěn)定，適用范圍廣，因此特別適用于對測溫要求比較準(zhǔn)確的場所。 性能測試時(shí)，我用制作的溫度計(jì)和已有的成品溫度計(jì)來同時(shí)測量比較，由于 第 17 頁 （共 24 頁） DB18B20 的精度很高，所以誤差指標(biāo)可以限制在 ℃以內(nèi)，另外 55~ +125℃的測溫范圍使得該溫度計(jì)完全適合一般的應(yīng)用場合，其低壓溫度供電特性可做成用電池供電的手持溫度計(jì)。本程序采用單片機(jī)匯編編寫，用 KELL 編 程調(diào)試。硬件調(diào)試比較簡單，首先檢查電路的焊接是否正確，然后可用萬用表測試或通電檢測。程序流程圖如圖 55所示。 第 15 頁 （共 24 頁） 圖 43 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 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 44 所示。 第 14 頁 （共 24 頁） 圖 42 讀溫度流程圖 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。 圖 41 主程序流程圖 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。 實(shí)驗(yàn)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。 預(yù) 置低 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器高 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器斜 率 增 加 器計(jì) 數(shù) 器 1比 較預(yù) 置= 0溫 度 寄 存 器計(jì) 數(shù) 器 2= 0Tx加 1停 止τ 1τ 2 圖 36 DS18B20的測溫原理 晶振控制電路 單片機(jī) XIAL1 和 XIAL2 分別接 30PF 的電容，中間在并個(gè) 6MHZ 的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖） → 發(fā) ROM功能命令 → 發(fā)存儲(chǔ)器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。 第 11 頁 （共 24 頁） 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。 第 10 頁 （共 24 頁） 圖 35 外部封裝形式 DS18B20 的測溫原理如圖 36所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20 就 對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃ 所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃ 所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 VDD為 開漏單總線接口引腳 ， 當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源 ； GND為 地信號 ， 當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 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(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下： ? 獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引 腳進(jìn)行通訊 ? 簡單的多點(diǎn)分布應(yīng)用 ? 無需外部器件 ? 可通過數(shù)據(jù)線供電 ? 零待機(jī)功耗 ? 測溫范圍 55~+125℃，以 ℃遞增。液晶 6端為使能信號，是操作必須的信號，接單片機(jī)的 口。液晶 4 端為向液晶控制器寫數(shù)據(jù) /寫命令選擇端，接單片機(jī) 端口。 顯示電路 第 8 頁 （共 24 頁） 圖 33 溫度顯示電路 DB18B20 液晶屏為 5V 電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號。 ： T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時(shí)器 2的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 P2除了當(dāng)做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S51 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候 P2便不能當(dāng)做 I/O 來使用了。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口 0 送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2所送出的 A8～ A15合成一完整的 16 位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲(chǔ)器空間。其他三個(gè) I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O 用時(shí)可以推動(dòng) 8 個(gè)LS 的 TTL 負(fù)載。 AT89S51 可以利用 PSEN 及 RD引腳分別啟用存在外部的 RAM 與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用 64K 的定
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