基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫吧資料
2024-10-30 13:28本頁面
【正文】 程序，向 DS1820 讀字節(jié)程序，向 DS1820寫字節(jié)程序，讀取溫度及轉(zhuǎn)換程序，溫度顯示程 序，報(bào)警程序。 復(fù)位電路 在這里采用的是按鈕加上電復(fù)位，系統(tǒng)每次上電和每次按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)就會(huì)復(fù)位 。所有的寄存器都直接與算邏單元 (ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。由于其先進(jìn)的指令集 以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間， ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。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(cè)量前，首先將最低溫所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在最低溫所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 表 22 ROM 指令集 指令 約定代碼 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20 中的編碼 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單線總線上與該編輯相對(duì)應(yīng)的 DS18B20 使之做出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上的 DS18B20 個(gè)數(shù)和識(shí)別 64位ROM 地址，為操作各器件作準(zhǔn)備 跳過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)送溫度變換指令 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度跳過設(shè)定值上限或下限的片子才能做出反應(yīng) 表 23 RAM 指令集 指令 約定代碼 功能 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 0BEH 讀暫存器 9 個(gè)字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL 字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL 字節(jié)寫到 E2RAM 中 重調(diào) E2RAM 0B8H 把 E2RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)寫到暫存器 TH、 TL字節(jié) 讀供電方式 0B4H 啟動(dòng) DS18B20 發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主 CPU DS18B20 的測(cè)溫原理是這 這樣的 ,器件中低溫度系數(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(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。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，用戶不要去改動(dòng)， R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。 DS18B20 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。 （ 2） DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 ， 多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)測(cè)溫； （ 3）無須外部器件， 全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) ； （ 4）可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ； （ 5）零待機(jī)功耗； （ 6）溫度以 9或 12位數(shù)字， 對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、 ℃和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 ； （ 7）用戶可定義報(bào)警設(shè)置； （ 8）報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序 限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； （ 9）負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； （ 10） 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其 引腳排列及 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 2 及圖 3 以及圖 4 的測(cè)溫原理圖如下 所示 ： 4 圖 2 引腳排列 圖 3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖 4 DS18B20測(cè)溫原理圖 預(yù)置 斜率累加器 比較 低溫度系數(shù)振蕩器 計(jì)數(shù)器 1 溫度寄存器 Tx 預(yù)置 =0 高溫度系數(shù)振蕩器 0 計(jì)數(shù)器 2 T1 加 1 停止 T2 5 64位 ROM的結(jié)構(gòu)開始 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。 圖 1 3 溫度傳感器 DS18B20 測(cè)溫原理 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推
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