畢業(yè)設(shè)計(jì)——基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-29 06:40本頁面
【正文】 Z的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。由于單線制只有一根線，因?yàn)榇税l(fā)送接口必須是三狀態(tài)的。當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作哦溫度A/D操作時(shí)，總線必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為10us。鍵盤的按鍵分布如表23：表23鍵盤的按鍵分布0123456789F1F2清除開啟關(guān)閉確定DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20的1腳接地，2腳作為信號(hào)線，3腳接電源。方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與零電平行線相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為1。首先辨別鍵盤中有無按鍵按下，有單片機(jī)I/O口向鍵盤送全掃描字，然后讀入行線狀態(tài)來判斷。當(dāng)確認(rèn)有按鍵按下后，下一步就要識(shí)別時(shí)哪一個(gè)按鍵按下。本設(shè)計(jì)采用軟件方法消除抖動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms的演示程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正的按鍵狀態(tài)，從而消除了抖動(dòng)影響。再通過低通濾波電路濾波，使平滑的電壓輸出到穩(wěn)壓電路中，得到穩(wěn)定性足夠高的5V直流電，將處理后的電壓送入后面的控制電路。，將電網(wǎng)電壓接入的220V電壓送到變壓器降壓。電源電路的設(shè)計(jì)有如下要求：電源電路的輸出質(zhì)量要高，輸出紋波電壓要小、穩(wěn)壓效果要好。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口，特別適用于緩沖寄存器，I/O通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。當(dāng)鎖存使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。（4）使能輸入有改善抗擾度的滯后作用。（2）置數(shù)全并行存取。加上拉電阻，它們能和LS/ALSTTL輸出兼容。OE控制輸出，使得總線被有效的隔離。74HC245八路收發(fā)器在發(fā)送和接收兩個(gè)方向上都具有正相三態(tài)總線兼容輸出。（3）VDD：外界供電電源輸入端，可選用，不用時(shí)應(yīng)接地。DS18B20的引腳定義：（1）DQ：數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端，該腳為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平。（11）每片DS18B20具有唯一的64位序列碼，這些碼允許多片DS18B20在同一條總線上工作，因而可方便地使用單個(gè)微處理器控制分布在大范圍內(nèi)的多片DS18B20器件。（9）DS18B20的測(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。（7）可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。（6）DS18B20測(cè)量溫度的工作范圍為55℃～+125℃，在10℃～+85℃時(shí)精度為177。（4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，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)。（2）獨(dú)特的單總線接口方式，DS18B20在微處理器連接時(shí)，僅需要一個(gè)I/O引腳即可實(shí)現(xiàn)與DS18B20的雙向通訊，無需變換其它電路，直接輸出被測(cè)溫度值的數(shù)字信號(hào)，通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式，溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間為200ms(典型值)。DS18B20因?yàn)槠鋬?nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，而且減少了溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失，使得測(cè)量更加精確。 溫度芯片DS18B20美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一個(gè)支持“一線總線”接口的溫度傳感器，其內(nèi)部使用了再板（ONBOARD）專利技術(shù)，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)。表21 P3口第二功能定義標(biāo)號(hào)引腳第二功能說明10RXD串行輸入口11TXD串行輸出口12/INT0外部中斷013/INT1外部中斷114T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部輸入口15T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部輸入口16/WE外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖17/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖STC89C52RC有40個(gè)引腳。每個(gè)口可以獨(dú)立操作控制，內(nèi)帶上上拉電阻，作為第一功能使用時(shí)就當(dāng)作普通I/O口，與P1相似。每個(gè)口可以獨(dú)立操作控制，內(nèi)帶上上拉電阻，與P1口相似。重裝觸發(fā)，即T2的外部控制器。P1口（1腳～8腳）——準(zhǔn)雙向8位I/O口。每個(gè)口可以獨(dú)立控制。另一種外部時(shí)鐘方式即XTAL1接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入。XTAL2為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。（1）電源和時(shí)鐘引腳：VCC（40腳）和GND（20腳）常壓為+5V。STC89C52RC有PDIP封裝和PLCC封裝，本設(shè)計(jì)采用PDIP40封裝型號(hào)。（三）部分元器件介紹1．STC89C51RC單片機(jī)本設(shè)計(jì)使用的是STC公司生產(chǎn)的STC89C52RC單片機(jī)，它是一款性價(jià)比非常高的單片機(jī)，它完全兼容ATMEL公司的52單片機(jī)，有無法解密、低功耗、高速、高可靠、強(qiáng)抗靜電、強(qiáng)抗干擾等很多特點(diǎn)。（二）工作原理程序員通過鍵盤電路設(shè)定控制溫度，系統(tǒng)工作時(shí)，由DS18B20溫度傳感器采集溫度信號(hào)送入單片機(jī)處理，當(dāng)溫度超過設(shè)定范圍時(shí)，報(bào)警電路自動(dòng)提醒人們作出適當(dāng)?shù)臏囟日{(diào)節(jié)。二、硬件設(shè)計(jì)（一）硬件總體框圖 硬件總體框圖。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻式應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。對(duì)于方案二，它將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制時(shí)那一位數(shù)碼管有效。其優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制。方案二：采用動(dòng)態(tài)顯示方式方案比較：對(duì)于方案一，每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。比較以上兩種方案，從簡(jiǎn)單實(shí)用的原則綜合考慮，本方案采用方案一。缺點(diǎn)是掃描時(shí)會(huì)有閃爍，可利用人眼的視覺惰性，將掃描頻率增大來消除閃爍感。方案二：采用液晶顯示屏LCD顯示溫度。比較以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)，故設(shè)計(jì)中采用方案二。對(duì)于方案二，由于數(shù)字集成溫度傳感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大轉(zhuǎn)換等電路的誤差因素，溫度誤差很小，并且由于其感測(cè)溫度的原理與上述方案的原理有著本質(zhì)的不同，使得其溫度分辨率極高。方案二：使用數(shù)字集成溫度傳感器DS18B20作為感測(cè)溫度的元件，直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)給單片機(jī)進(jìn)行處理，顯示出被測(cè)溫度值。本設(shè)計(jì)選用STC89C52RC芯片，其功能強(qiáng)大，兼容性好。本設(shè)計(jì)所采用的溫度控制系統(tǒng)以STC89C52RC單片機(jī)為核心，蔬菜大棚的溫度經(jīng)過溫度傳感器采樣后變換成模擬電壓信號(hào)，經(jīng)低通濾波后濾掉干擾信號(hào)后送放大器，信號(hào)放大后經(jīng)數(shù)字溫度傳感器DS18B20內(nèi)部集成的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1