數(shù)字式溫度計的設(shè)計課程設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-03 10:16本頁面
【正文】 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位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。 設(shè)計實物圖圖210 設(shè)計實物圖第3章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。圖29 74HC244管腳圖74HC244芯片內(nèi)部共有兩個四位三態(tài)緩沖器，使用時可分別以1C和2G作為它們的選通工作信號。 圖28數(shù)碼管的原理圖以及電路連接圖74HC244內(nèi)部集成8路非門，由兩路使能信號控制。此次數(shù)字溫度計系統(tǒng)的顯示部分采用的是共陽極7段LED數(shù)碼管，其主要原因是不用上拉電阻，從而節(jié)省了電的使用。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當(dāng)要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。DS18B20的復(fù)位時序 圖25 DS18B20復(fù)位時序DS18B20的讀時序?qū)τ贒S18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時序要求。采用寄生電源供電方式時VDD端接地。另一種是寄生電源供電方式，為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個MOSFET管來完成對總線的上拉。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。DS18B20工作時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個字節(jié)包含測得的溫度信息，第3和第4字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。 DS18B20采用3腳PR－35封裝或8腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖23所示：I/OC64位ROM和單線接口高速緩存存儲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23 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)64位ROM的結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。 溫度采集部分硬件 溫度傳感器DS18B20DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄， 所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化,震蕩電路的電路圖如圖22所示.圖22 晶振電路晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。：晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時， 穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V177。89C2051在內(nèi)部I/O口為5路2級優(yōu)待中斷，2路定時器/計數(shù)器。由于2051內(nèi)部設(shè)計全靜態(tài)工作，所以允許工作的時鐘為0～20MHz,也就是說，允許在低速工作時，不破壞RAM內(nèi)容。這樣小的功耗很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng)。AT89C2051有很寬的工作電源電壓，～6V,當(dāng)工作在3V時，電流相當(dāng)于6V工作時的1/4。89C2051驅(qū)動能力的增強，使得它可以直接驅(qū)動LED數(shù)碼管?！?，準(zhǔn)雙向端口，并且保留了全部的P3的第二功能，、P3..3的中斷輸入功能,、。AT89C2051共有20個引腳，體積小巧易于操作。允許工作的時鐘為0—24MHz。 單片機模塊AT89C2051主要特點是采用Flash存儲器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與DS18B20完全兼容。段選LED數(shù)碼管顯示HC244AT89C2051主控制器位選三極管DS18B2018B20圖11 總體設(shè)計框
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