【正文】
。再次復(fù)位并再發(fā)略讀 ROM 命令,以便讀出下一個溫度值。其次發(fā)送讀取超高速中間結(jié)果存儲器命令,用于將超高速中間結(jié)果存儲器中的內(nèi)容讀出。主要模塊有讀出溫度模塊、溫度處理模塊和 LED 顯示模塊。LED 顯示器有動態(tài)掃描和靜態(tài)顯示兩種方式,動態(tài)掃描需要耗費(fèi)大量的 MCU 時間,且亮度不夠;而靜態(tài)顯示亮度高,MCU 負(fù)擔(dān)小,但由于溫度測量精度的要求較高,所以本設(shè)計采用 LED 動態(tài)掃描。 LED 顯示模塊:在微控制器應(yīng)用系統(tǒng)中,如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母,則使用 LED 數(shù)碼管是一種較好的選擇。DS18S20 能夠不依靠額外的電能供應(yīng)就能獨(dú)立運(yùn)行。關(guān)于主控芯片的體系結(jié)構(gòu)在第二章會有詳細(xì)的介紹。 硬件設(shè)計思路 硬件設(shè)計是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ),要考慮的方方面面很多,除了實(shí)現(xiàn)此設(shè)計基本功能以外,主要還要考慮如下幾個因素:①系統(tǒng)穩(wěn)定度;②器件的通用性或易選購性;③ 軟件編程的易實(shí)現(xiàn)性;④系統(tǒng)其它功能及性能指標(biāo);因此硬件設(shè)計至關(guān)重要。 設(shè)計思路 主控制器采用飛思卡爾公司的 MC9S12DG128 單片機(jī),這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源,以便可以實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)充功能。主控制器計劃采用飛思卡爾公司的 MC9S12DG128 單片機(jī),這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源,以便可以實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)充功能。 為了實(shí)現(xiàn) LED 顯示器的數(shù)字顯示,可以采用靜態(tài)顯示法和動態(tài)顯示法。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,相信更多更先進(jìn)的溫度測量手段會出現(xiàn)并影響我們的生產(chǎn)、生活和社會生活的方方面面。目前應(yīng)用的比較廣泛的非接觸溫度測量技術(shù)有紅外非接觸溫度測量技術(shù),單總線數(shù)字式溫度測量技術(shù)等等。它們的精度也大大限制了他們的應(yīng)用領(lǐng)域。 傳統(tǒng)的溫度測量方法基本上是接觸式的,主要有:熱膨脹式溫度計,電阻式溫度計,熱電偶式溫度計等。 溫度測量的原理主要是:將隨溫度變化而變化的物理參數(shù),如膨脹、電阻、電容、熱電動勢、磁性、頻率、光學(xué)特性等通過溫度傳感器轉(zhuǎn)變成電的或其他信號,傳給處理電路。 設(shè)計目標(biāo) 系統(tǒng)上電復(fù)位并初始化后,主控制器將發(fā)出略讀電可擦除只讀存儲器及溫度轉(zhuǎn)換命令,然后執(zhí)行讀出溫度和溫度處理函數(shù),最后用 4 位 LED 數(shù)碼管顯示溫度值的百位、十位、個位及小數(shù)部分,以十進(jìn)制方式顯示。 本設(shè)計就是在這種廣闊的應(yīng)用背景下應(yīng)運(yùn)而生的。數(shù)字溫度計作為數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分發(fā)揮著極其重要的作用。關(guān)鍵詞:STC89C52,DS18B20,數(shù)碼管,動態(tài)顯示ABSTRACTThis paper introduces a microcontroller based control device, a temperature sensortoDS18B20 for the new digital thermometer. Including hardware design and system procedures for the preparation. Hardware circuit includes a main controller, temperature control circuit and display circuit, the main controller uses STC89C52, DALLAS Semiconductor temperature sensor used by the . pany39。由于采用了改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件,與傳統(tǒng)的溫度計相比,本數(shù)字溫度計減少了外部的硬件電路,具有低成本和易使用的點(diǎn)特點(diǎn)。系統(tǒng)程序主要包括主程序,測溫子程序和顯示子程序等。硬件電路主要包括主控制器,測溫控制電路和顯示電路等,主控制器采用AT89S51單片機(jī),溫度傳感器采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20,顯示電路采用8位共陰極LED數(shù)碼管,74HC573為驅(qū)動的動態(tài)掃描顯示。湖南工業(yè)大學(xué)??飘厴I(yè)設(shè)計(論文)摘 要本論文介紹了一種以單片機(jī)為主的控制器件,一種以DS18B20為溫度傳感器的新型數(shù)字溫度計。主要包括硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)程序的編寫。測溫控制電路由傳感器和預(yù)制溫度比較電路組成。DS18B20新型單總線數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器,集溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換于一體,直接輸出數(shù)字量,具有接口簡單、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。DS18B20溫度計還可以在高溫報警、遠(yuǎn)距離多點(diǎn)測溫控制等方面進(jìn)行應(yīng)用。s DS18B20, display circuit with eight mon cathode LED digital tube, 74HC573driven dynamic scan display. Temperature control circuit from the sensor and the preparison circuit temperature. System program including the main program, subroutine, and display routines such as temperature. DS18B20 new singlebus digital temperature sensor is produced by DALLASwire digital temperature sensor, set the temperature measurement and A / D conversion in one, the direct output of digital content, with a simple interface, high precision, strong antiinterference ability, stable and reliable, .As a result of improved temperature sensor DS18B20 as the detection of intelligent ponents, pared with the traditional thermometer, digital thermometer to reduce the external hardware circuitry, low cost and easy to use point features. DS18B20 thermometer can also be at a high temperature alarm, remote control multipoint temperature measurement applications in areas such as.Keywords: STC89C52, DS18B20, digital control, dynamic display目 錄第1章 前言 1 設(shè)計目標(biāo) 1 前景 1 實(shí)現(xiàn)的可行性 1 設(shè)計思路 2 硬件設(shè)計思路 2 軟件設(shè)計思路 2第2章 方案論證 4 方案一:使用熱敏電阻 4 方案二:采用數(shù)字溫度芯片DS18B20 4第3章 各電路設(shè)計及論證 6 主控制器 7 方案一:采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn) 7 方案二:使用單片機(jī) 7 顯示電路 10 方案一:采用七段LED數(shù)碼顯示 10 方案二:采用SMCI602A液晶顯示模塊芯片 10 溫度傳感器的選擇 11 方案一:采用熱敏電阻 11 方案二:數(shù)字溫度傳感器DS18B20 11第4章 軟件設(shè)計 18 軟件總體設(shè)計流程 18 模塊設(shè)計 18 讀出溫度流程 18 溫度處理流程 19 LED 顯示模塊 20 整體的溫度處理及顯示流程 21 源程序 21 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 26結(jié) 論 31參考文獻(xiàn) 32致 謝 33附 錄 3437第1章 前言隨著科學(xué)技術(shù)日益迅速的發(fā)展,數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)深入到生活的各個方面。它克服了接觸式溫度計對傳感器的耐熱性能要求比較苛刻的缺點(diǎn),使溫度計無論在使用范圍還是測量精度上都有了長足的進(jìn)步。下面就本設(shè)計的設(shè)計目標(biāo)和思路進(jìn)行簡單介紹。 前景 溫度是工業(yè)中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)物理量,在農(nóng)業(yè),現(xiàn)代科學(xué)研究和各種高新技術(shù)的開發(fā)和研究中也是一個非常普遍和常用的測量參數(shù)。最后轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)值顯示出來。 這些接觸式溫度計的主要缺點(diǎn)是對傳感器的耐熱性能要求比較苛刻,所以對應(yīng)的使用溫度范圍比較有限。 此外,由于這些測量方法大都是接觸式的,會污染一些高純度,高腐蝕性的測量對象。此外,激光測量溫度技術(shù),基于彩色三基色的溫度測量技術(shù)也開始成為溫度測量的手段。 實(shí)現(xiàn)的可行性 在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中,LED 顯示器是常用的顯示設(shè)備之一,它具有使用方便、價格便宜、電路接口簡單等優(yōu)點(diǎn),因此,在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛使用。由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件,接口復(fù)雜一些,考慮到溫度計顯示只有 4 位,且系統(tǒng)沒有其它復(fù)雜的處理任務(wù),所以計劃采用動態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) LED 顯示。數(shù)字溫度計要求用 4 位共陰極 LED 數(shù)碼管顯示溫度值的百位、十位、個位及小數(shù)部分,以十進(jìn)制方式顯示。利用溫度傳感器 DS18S20 來實(shí)現(xiàn)測溫,它可以實(shí)現(xiàn)55 至+125℃的顯示,本設(shè)計使用 4 位共陰極 LED 顯示,可滿足該范圍內(nèi)溫度的顯示。 主要設(shè)計包括以下三部分: 單片機(jī)主控模塊:采用 MC9S12DG128,單片機(jī)作為整個硬件系統(tǒng)的核心,它既是協(xié)調(diào)整機(jī)工作的控制器,又是數(shù)據(jù)處理器。 數(shù)字溫度計模塊:采用 DS18S20,DS18S20 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、實(shí)現(xiàn)單總線協(xié)議的溫度傳感器,它可以顯示55 至+125℃范圍內(nèi)的溫度,采用單總線接口與 CPU 進(jìn)行同步通信,在這個總線系統(tǒng)中,微處理器(主設(shè)備)識別并尋址在總線上的設(shè)備要使用每個設(shè)備的獨(dú)一無二的 64 位碼。它的主要特性在第三章有詳細(xì)介紹。LED 數(shù)碼管顯示清晰,成本低廉,配置靈活,與微控制器的接口簡單易行。 軟件設(shè)計思路 程序比較簡單,初始化完成后,調(diào)用讀出溫度子程序,將溫度寄存器中的溫度讀出,然后調(diào)用溫度處理子程序,將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值并送 LED 顯示。 讀出溫度模塊:首先復(fù)位后發(fā)送略讀 ROM 命令,由于本設(shè)計總線上只有一個 D