單片機課程設(shè)計報告-基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計-展示頁
2024-11-08 12:12本頁面
【正文】 產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù) ,如此循環(huán)直到減法計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫圖 2 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性其輸出用，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，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就 是 DS18B20 的測溫原理。 其電路圖 .。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源 ； GND為 地信號 ； VDD為 可選擇的 VDD引腳。 DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 ， DQ 為 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 DS18B20 的性能特點如下： ? 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊 ? 簡單的多點分布應(yīng)用 ? 無需外部器件 ? 可通過數(shù)據(jù)線供電 ? 零待機功耗 ? 測溫范圍 55~+125℃，以 ℃遞增。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存， 振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。 2 方案設(shè)計 本設(shè)計主要是介紹了單片機控制下的溫度檢測系統(tǒng)，詳細介紹了其硬件和軟件設(shè)計，并對其各功能模塊做了詳細介紹，其主要功能和指標如下： ●利用溫度傳感器（ DS18B20）測量某一點環(huán)境溫度 ●測量范圍為 55℃～＋ 125℃， 精度為177。與傳統(tǒng)的溫度計相比，其具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫要求比較準確的場所，或科研實驗室使用。 目前的智能溫度傳感器 (亦稱數(shù)字溫度傳感器 )是在 20 世紀 90 年代中期問世的，它是微電 子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶，特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器 (MCU)。在三大信息信息采集 (即傳感器技術(shù) )、信息傳輸 (通信技術(shù) )和信息處理 (計算機技術(shù) )中，傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術(shù)，在我國各領(lǐng)域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說是滲透到社會的每一個領(lǐng)域，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實時測量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。 單片機課程設(shè)計報告 基于單片機的 數(shù)字溫度計 設(shè)計 1 緒論 2 方案設(shè)計 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 主控制器 顯示電路 溫度傳感器工作原理 溫度傳感器接口電路 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 主程序 溫度測量 初始化 DS18B20 等待應(yīng)答信號 DS18B20 讀 字節(jié) DS18B20 寫字節(jié) 啟動溫度測量 讀取測量結(jié)果 各算法流程圖 數(shù)碼管顯示 5 系統(tǒng)的 測 試與總結(jié) 參考文獻 附錄 1 原理圖 附錄 2 源程序清單 1 緒 論 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。 現(xiàn)代社會對各種信息參數(shù)的準確度和精確度的要求都有了幾何級的增 長，而如何準確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。 測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： ①傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 ②模擬集成溫度傳感器 ③智能集成溫度傳感器。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，本文將介紹智能集成溫度傳感器 DS18B20 的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對以此傳感器，89S51 單片機為控制器構(gòu)成的數(shù)字溫度測量裝置的工作原理 及程序設(shè)計作了詳細的介紹。該設(shè)計控制器使用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機，測溫傳感器使用 DALLAS 公司 DS18B20，用數(shù)碼管 來實現(xiàn)溫度顯示。 ℃ ●用 數(shù)碼管 進行實際溫度值顯示 采用 AT89S52 單片機 P3 .5 口控制溫度傳感器 DS18B20 的溫度測量，以四位數(shù)碼感形式輸出測量溫度，原理圖如下圖 所示： 圖 DS18B20 與單片機接口原 理 圖 總體設(shè)計方框圖 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 主控制器 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具 有 8K在系 統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2
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