基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)顯示設(shè)計(jì)說(shuō)明-展示頁(yè)
2025-01-25 10:41本頁(yè)面
【正文】 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3所示。 DS18B20的內(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。 DS18B20的主要特性（1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線(xiàn)供電（2）獨(dú)特的單線(xiàn)接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊（3）DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫（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)（5）溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時(shí)精度為177。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入端。如EA端保持高電平(接VCC端)，CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使CPU僅訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平(接地)。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),沒(méi)有兩次有效的信號(hào)。此外,該引腳會(huì)被微弱拉高,單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí),應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。如有必要,可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。值得注意的是:每當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。 ALE/:當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。WDT溢出將使該引腳輸出高電平,設(shè)置SFR AUXR的DISRTO位(地址8EH)可打開(kāi)或關(guān)閉該功能。端口引腳第二功能RXD (串行輸入口)TXD (串行輸出口) (外中斷0) (外中斷1) T0 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器0) T1 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器1) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通) 表2 P3口引腳第二功能RST：復(fù)位輸入。作輸入口使用時(shí),被外部信號(hào)拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(I)。P3口: P3口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向8位I/O口, P3口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。在訪(fǎng)問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)寄存器(例如執(zhí)行MOVXRi指令)時(shí),P2口線(xiàn)上的內(nèi)容(也即特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中P2寄存器的內(nèi)容),在整個(gè)訪(fǎng)問(wèn)期間不改變。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(I)。部分端口還有第二功能,如表1所示: 表1 P1口部分引腳第二功能P2口:P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口, P2口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。作輸入口使用時(shí),因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻,某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(I)。P1口:P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線(xiàn)分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線(xiàn)復(fù)用，在訪(fǎng)問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。AT89C51芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖1所示： 圖1 功能特性概括: AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：40個(gè)引腳、4K Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、128 Bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口、5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷、2個(gè)數(shù)據(jù)指針、2個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、2個(gè)全雙工串行通信口、看門(mén)狗（WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。三 核心元件的功能 AT89C51AT89S51美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K BytesISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及AT89C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元。方案二:進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。最后一天進(jìn)行成果驗(yàn)收。設(shè)計(jì)的單元電路必須有工作原理,器件的作用,分析和計(jì)算過(guò)程；軟件設(shè)計(jì)部分，根據(jù)電路工作過(guò)程，畫(huà)出軟件流程圖，根據(jù)流程圖編寫(xiě)相應(yīng)的程序，進(jìn)行調(diào)試并打印程序清單；原理圖設(shè)計(jì)部分，根據(jù)所確定的設(shè)計(jì)電路，利用Protel工具軟件繪制電路原理圖，提供元器件清單。目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 1二、系統(tǒng)方案 2三、核心元件的功能 AT89C51 2: 3： DS18B20的主要特性 6 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6 DS18B20工作原理 7四、理論分析及程序流程圖 9五、電路與程序設(shè)計(jì) 電路圖 程序 11六、結(jié)果分析
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