課程設計---基于51單片機的多路溫度采集控制系統(tǒng)設計-展示頁
2025-01-26 04:25本頁面
【正文】 一種是Vcc接外部電源，GND接地，I/O與單片機的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時UDD、GND接地，I/O接單片機I/O。在64位ROM的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余檢驗碼（CRC）。若Ｔ＞TH或T＜TL，則將該器件內(nèi)的報警標志位置位，并對主機發(fā)出的報警搜索命令作出響應。當符號位Ｓ＝０時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當符號位Ｓ＝１時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數(shù)值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第2字節(jié)。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。因此，在實際應用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮。低5位一直為1，ＴＭ是工作模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶要去改動，R1和Ｒ0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設置分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應精度的溫度數(shù)值。頭2個字節(jié)包含測得的溫度信息，第8和第4字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。 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。圖3. DS18B20引腳圖 DS18B20溫度傳感器的存儲器 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。 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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2所示，主要由4部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL，配制寄存器?！妗? DS18B20特性介紹 DS18B20是DALLAS公司的最新單線數(shù)字溫度傳感器，它的體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟，DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念，它的測量溫度范圍為－55～＋125℃，在－10～＋85℃范圍內(nèi)，精度為177。該款芯片的超低功耗和良好的性能價格比使其非常適合嵌入式產(chǎn)品應用。 單片機AT89C51具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。而獨立按鍵是用來設置溫度的上下限的。 該系統(tǒng)的設計方案是通過溫度傳感器DS18B20將周圍的環(huán)境溫度進行采集，等待單片機將其采集，當采集的信號一到就釋放信號。通過對電路的設計，對芯片的外圍擴展，來達到對某一車間溫度的控制和調(diào)節(jié)功能。本系統(tǒng)可以實現(xiàn)多路溫度信號采集與顯示，可以使用按鍵來設置溫度限定值，通過進行溫度數(shù)據(jù)的運算處理，發(fā)出控制信號達到控制蜂鳴器和繼電器的目的。本設計采用單片機作為數(shù)據(jù)處理與控制單元，為了進行數(shù)據(jù)處理，單片機控制數(shù)字溫度傳感器，把溫度信號通過單總線從數(shù)字溫度傳感器傳遞到單片機上。26 四川師范大學成都學院電子工程系課程設計報告 前言隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度測量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個越來越重要的角色，它對人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設計與研究有十分重要的意義。本次設計的目的在于學習基于51單片機的多路溫度采集控制系統(tǒng)設計的基本流程。單片機數(shù)據(jù)處理之后，發(fā)出控制信息改變報警和控制執(zhí)行模塊的狀態(tài)，同時將當前溫度信息發(fā)送到LED進行顯示。我所采用的控制芯片為AT89c51，此芯片功能較為強大，能夠滿足設計要求。 溫度控制系統(tǒng)設計方案主控制器單片機復位報警點按鍵調(diào)六位數(shù)碼管顯示溫度傳感器 溫度控制系統(tǒng)主要是由四部分組成：其中包括CPU單片機處理器；外圍輸入設備按鍵，其功能是設置溫度報警的上下限；數(shù)碼管顯示部分，顯示當前等我溫度和溫度的上下限；溫度傳感器，也是最重要的部分其功能是采集周圍的溫度；蜂蜜器用于報警使用，但溫度超過上線溫度和下線溫度時則發(fā)出報警聲，直到溫度恢復正常。而單片機通過單線總線的方式對DS18B20采集的信號進行采集并且將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號通過數(shù)碼管進行顯示。其原理是：單片機對采集的溫度進行處理并且進行采集，將采集到的溫度使用數(shù)碼管進行顯示，并且將采集的溫度和存儲的上下限溫度進行比較，當溫度超過上下限制的時候驅(qū)動蜂鳴器鳴叫，直到溫度達到正常溫度是蜂鳴器停止工作；而使用兩個獨立按鍵則是用來設計溫度上下限。AT89C51單片機是ATMEL公司生產(chǎn)的高性能8位單片機，主要功能特性如下：
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