基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-01-22 13:17本頁(yè)面
【正文】 程序、計(jì)算溫度子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序。 ，本電路主要由DSl8820溫度傳感器芯片、SMCl602A液晶顯示模塊芯片和89C2052單片機(jī)芯片組成。然后，通過(guò)89C2052單片機(jī)芯片對(duì)送來(lái)的測(cè)量溫度讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算和轉(zhuǎn)換，井將此結(jié)果送入液晶顯示模塊。本溫度計(jì)大體分三個(gè)工作過(guò)程?！妫虼酥恍枰壕MC1602A就可以完成相關(guān)的顯示功能，報(bào)警器可以用有源蜂鳴器配合三極管來(lái)代替，本設(shè)計(jì)則直接使用LED發(fā)光二極管帶代替。圖 DS18B20 測(cè)溫原理綜合實(shí)訓(xùn)論文第 10 頁(yè) 共 24 頁(yè) 10 DS18B2 的外部電路圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，傳感器的硬件電路圖如圖 所示。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。 DS18B20 測(cè)溫原理如圖 所示。低 5 位一直為 1，TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動(dòng)，R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。綜合實(shí)訓(xùn)論文第 9 頁(yè) 共 24 頁(yè) 9DS18B20 工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。頭 2 個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EERAM。I/OC64 位ROM和單線接口高速緩存存儲(chǔ)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圖 34 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開(kāi)始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。開(kāi)漏單總線接口引腳。 DS18B20 的外形和內(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(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 溫度傳感器的選擇 DS18B20 的簡(jiǎn)單介紹DS18B20 溫度傳感器是一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9~12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。VCC（ 40 腳 ） 和 VSS（ 20 腳 ） 為 供 電 端 口 ， 分 別 接 +5V 電 源 的 正 負(fù) 端 。綜合實(shí)訓(xùn)論文第 7 頁(yè) 共 24 頁(yè) 7主 要 管 腳 有 ： XTAL1（ 19 腳 ） 和 XTAL2（ 18 腳 ） 為 振 蕩 器 輸 入 輸 出 端 口 ， 外接 12MHz 晶 振 。 圖 PDIP 封裝的 AT89C52 引腳圖AT89C52 為 8 位 通 用 微 處 理 器 ， 采 用 工 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 的 C51 內(nèi) 核 ， 在 內(nèi) 部 功 能 及 管腳 排 布 上 與 通 用 的 8xc52 相 同 ， 其 主 要 用 于 會(huì) 聚 調(diào) 整 時(shí) 的 功 能 控 制 。3 系統(tǒng)器件的具體選擇 單片機(jī)的選擇 本次設(shè)計(jì)采用的是單片機(jī) AT89C52。而采用液晶顯示器有明顯的優(yōu)點(diǎn)：工作電流比 LED 小幾個(gè)綜合實(shí)訓(xùn)論文第 6 頁(yè) 共 24 頁(yè) 6數(shù)量級(jí)，功耗低；尺寸小，厚度約為 LED 的 1/3；字跡清晰、美觀、使人舒服；壽命長(zhǎng)，使用方便，可得性強(qiáng)。所以本文采用傳感器 DS18B20 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)溫電路。但是這種感溫電路比較復(fù)雜，且采用熱敏電阻精度低，重復(fù)性、可靠性都比較差。而AT89S52與AT89C51相比，外型管腳完全相同，AT89C51的HEX程序無(wú)須任何轉(zhuǎn)換可直接在AT89S52運(yùn)行，且AT89S52比AT89C51新增了一些功能，相比較后，在本設(shè)計(jì)中選用AT89S52更能很好的實(shí)現(xiàn)溫度計(jì)控制功能。對(duì)于單片機(jī)的選擇，如果用8051系列，由于它沒(méi)有內(nèi)部RAM，系統(tǒng)又需要一定的內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。綜合實(shí)訓(xùn)論文第 5 頁(yè) 共 24 頁(yè) 52 數(shù)字溫度計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)及論證根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能，本時(shí)鐘溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須采用單片機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，用單片機(jī)的自動(dòng)控制能力來(lái)測(cè)量、顯示溫度數(shù)值。它以單片機(jī)（AT89S51）為主要控制器件，DS18B20 為溫度傳感器，并通過(guò) LCD 液晶 1602 直接顯示所測(cè)溫度的新型數(shù)字溫度計(jì)。而且可以直接測(cè)量溫度，得到溫度的數(shù)字值，既簡(jiǎn)單方便，又直觀準(zhǔn)確，新型數(shù)字溫度傳感器是溫度計(jì)設(shè)計(jì)的最有效方案。而在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)溫度測(cè)量系統(tǒng)中，測(cè)溫電路的電磁環(huán)境非常惡劣，各種干擾信號(hào)較強(qiáng)，模擬溫度信號(hào)容易受到干擾而產(chǎn)生測(cè)量誤差，影響測(cè)量精度，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求。最常見(jiàn)到的測(cè)量溫度的工具是各種各樣的溫度計(jì)，例如，水銀玻璃溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，熱電偶或熱電阻溫度計(jì)等。溫度對(duì)于工業(yè)如此重要，由此推進(jìn)了溫度傳感器的發(fā)展。無(wú)論你生活在哪里，從事什么工作，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度打著交道。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高，人們也迫切需要檢測(cè)與控制溫度?？梢?jiàn)，在生活的許多方方面面都有著對(duì)溫度進(jìn)行感知和控制的需要。在控制領(lǐng)域中，對(duì)溫度的控制有著舉足輕重的作用。綜合實(shí)訓(xùn)論文第 3 頁(yè) 共 24 頁(yè) 3目 錄1 引言.......................................................................................................................................32 數(shù)字溫度計(jì)的總體方案設(shè)計(jì)及論證......................................................................................43 系統(tǒng)器件的具體選擇....
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