基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)-文庫吧資料
2025-07-03 19:59本頁面
【正文】 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路一個應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證。 各部分電路(1) 顯示電路顯示電路采用了7段共陰數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機(jī)的輸出端口，便于程序的編寫。18B20單 片 機(jī)VCCGND 圖4－1 DS18B20與單片機(jī)的接口電路，P1口其他引腳懸空、其他引腳懸空、 其它引腳 ALE引腳懸空，復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源5 系統(tǒng)整體設(shè)計 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 主板電路設(shè)計，P0口送數(shù)P2口掃描，、。 引腳連接 晶振電路單片機(jī)XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容，中間再并個12MHZ的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。當(dāng)DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D變換操作時，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時間最大為10 μs。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：初始化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)。續(xù)表3－1告警搜索命 令0ECH執(zhí)行后，只有溫度超過設(shè)定值上限或者下限的片子才做出響應(yīng)溫度變換44H啟動DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間最長為500MS，結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的第3，4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟讀命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將E2PRAM中第3，4字節(jié)內(nèi)容復(fù)制到E2PRAM中重調(diào)E2PRAM0BBH將E2PRAM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3，4字節(jié)讀 供 電方 式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時DS18B20發(fā)送“0”，外接電源供電DS18B20發(fā)送“1” 另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。220V= 可見電流過大應(yīng)加載電磁繼電器作為電路保護(hù)。通過電加熱器和電風(fēng)扇的使用致使溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值，即可完成設(shè)計任務(wù)。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，該過程啟動加熱模塊，加熱模塊是由電加熱器以及電磁繼電保護(hù)器組成，電加熱器選用英國沃克（WALKER）A55TH型號的電加熱器功率為10KW，并串接電磁繼電器作為保護(hù)。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。程序可以先跳過ROM，啟動所有DSl8B20進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)。 DS18B20的測溫原理 DS18B20的測溫原理:每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。主機(jī)在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。所有讀時序至少需要60us，且在2次獨(dú)立的讀時序之間至少需要1us的恢復(fù)時間。寫0時序，主機(jī)輸出低電平，延時60us，然后釋放總線，延時2us[8]。所有寫時序至少需要60us，且在2次獨(dú)立的寫時序之間至少需要1us的恢復(fù)時間，都是以總線拉低開始。接著主機(jī)釋放總線，延時15～60us，并進(jìn)入接受模式，以產(chǎn)生低電平應(yīng)答脈沖，若為低電平，再延時480us[12]。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。其工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序。 DS18B20的工作原理 DS18B20工作時序根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：1. 每一次讀寫之前都必須要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位；2. 復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令；3. 最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。它們都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)(如電阻值，熱電勢等)的變化的原理。不過在居民住宅中使用已可滿足要求?？墒撬娜秉c是只能近距離觀測，而且水銀有毒，玻璃管易碎。 343 DS18B20溫度傳感器簡介 溫度傳感器的歷史及簡介溫度的測量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開始。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。主機(jī)根據(jù)ROM的前56位來計算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比較，以判斷主機(jī)收到的ROM數(shù)據(jù)是否正確。 [6]。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。高速暫存RAM的第8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯1。圖2－3 DS18B20字節(jié)定義TM R1R0 1 1 1 1 1，分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。3) 高速暫存存儲，可以設(shè)置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。224。224。224。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試模式。第5個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器。3) 高速暫存存儲，可以設(shè)置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。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56位的CRC校驗碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因[10]。 (2) DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20采用3腳PR－35封裝，；DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖3所示。單片機(jī)接受溫度并存儲。3. 溫度采集部分DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)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。加熱繼電器電風(fēng)扇繼電器單 片 機(jī)DS18B20LED顯示指示燈 圖2－1 溫度計電路總體設(shè)計方案1. 控制部分單片機(jī)AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點，四個
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