【正文】
?可用數(shù)據(jù)線供電,電壓范圍: ~; 2 ?測溫范圍: 55~+125,在 10~+85 時(shí)精度為177。 繼 一線總線 的早期產(chǎn)品后, DS1820 開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。 2176。DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的!性能價(jià)格比也非常出色! DS1822 與 DS18B20 軟件兼容,是 DS18B20 的簡化版本??蛇x更小的封裝方式,更寬的電壓適用范圍。 176。而且新一代產(chǎn)品更便宜,體積更小。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量,如:環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 C 。 DS1822 的精度較差為177。 176。 C,在 10~+85176。 DS18B DS1822 一線總線 數(shù)字化溫度傳感器 同 DS1820 一樣, DS18B20也 支持 一線總線 接口,測量溫度范圍為 55176。 圖 鍵盤與單片機(jī)的連接 DS18B20 溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 一線總線 接口的溫度傳感器。為了確保 CPU 對一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵,必須消除抖動(dòng)的影響。它在這個(gè)設(shè)計(jì)中的作用是調(diào)節(jié)作用。 按鍵 按鍵使用上拉電阻方式接入單片機(jī)。 圖 共陰極 LED 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 使用 LED 顯示器時(shí),為了顯示數(shù)字或符號,要為 LED 顯示器提供代碼,因?yàn)檫@些代碼是通過段的亮與滅來顯示不同字形的,因此稱之為段碼。 共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起,通常該共陰極接地。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。 內(nèi)部時(shí)鐘方式如下示: 內(nèi)部時(shí)鐘電路的晶振頻率一般選擇在 4MHZ~12MHZ之間(該設(shè)計(jì)選用 12MHZ) ,外接兩個(gè)諧振電容。二極管可以實(shí)現(xiàn)快速釋放電容電量功能,滿足短時(shí)間復(fù)位要求。 該設(shè)計(jì)中復(fù)位電路選用由 10uF 的電容和 10k 的電阻及 IN4148 二極管組成。作為第一功能使用時(shí),就作為普通 I/O 口使用,功能和操作方法與 P1 口 STC 單片機(jī)簡介 復(fù)位電路 從原 理上,一般采用上電復(fù)位電路。對端口寫 1 時(shí),通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位這時(shí)可用作輸入口。 P3 端口( ~ ) P3 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。在訪問外部程序存儲器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行 MOVX DPIR 指令)時(shí), P2 送出高 8 位地址在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行 MOVX RI 指令)時(shí), P2 口引腳上的內(nèi)容(就是專用寄存器( SFR)區(qū)中 P2 寄存 器的內(nèi)容),在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。對端口寫 1 時(shí),通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位,這時(shí)可用作輸入口。 P2 端口( ~ ) P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。作輸入口時(shí),因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流方式) 4 個(gè) TTL 輸入。驗(yàn)證時(shí),要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí),它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址(低8 位) /數(shù)據(jù)總線,在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 P0 端口( ~ ) P0 是一個(gè) 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。當(dāng) /EA 端保持高電平(接 Vcc端)時(shí), CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。要使 CPU只訪問外部程序存儲器(地址為 0000H~FFFFH),則 /EA 端必須保持低電平(接到 GND 端)。但在此期間內(nèi),每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí),這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN 程序存儲允許( /PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。該位置數(shù)后,只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間, ALE 才會(huì)被激活。在對 Flash 存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖( /PROG)。因此,它可用作對外輸出的時(shí)鐘,或用于定時(shí)目的。 ALE//PROG 當(dāng)訪問 外部存儲器時(shí), ALE(地址鎖存允許)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RESET、 ALE//PROG、 /PSEN 和 /EA/VPP RESET 復(fù)位輸入端。在單片機(jī)內(nèi)部,它是上述振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),該引腳接收振蕩器的信號,既把此信號直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 STC89S52 的引腳圖如下示: 圖 STC89S52 的引腳圖 外接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。 STC89 系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程( ISP)特性, ISP 的好處是省去了購買通用編程器的開銷,單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載 /燒錄用戶程序,無須將單片機(jī)從生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下,再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。選用 STC89S52單片機(jī)的理由:加密性強(qiáng),無法解密;超強(qiáng)抗干擾,輕松過 4KV 快速脈沖干擾( EFT):高抗靜電( ESD), 6KV 靜電可直接承受在芯片管腳上:超低功耗,PowerDown< ,可外部中斷喚醒;中斷優(yōu)先級可設(shè)置成 4 級; PLCC4PQFP44 封裝,有 P4 口(可位尋址)。內(nèi)部 Flash 擦寫次數(shù)為 100000 次以上, STC89S52RC/RD+系列單片機(jī)出廠時(shí)就已完全加密,無法解密。用 STC 提供的 工具將原有的代碼下載進(jìn) STC 相關(guān)的單片機(jī)即可,或用通用編程器編程。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)選用 STC 單片機(jī), STC 單片機(jī)的內(nèi)部框圖如下示。由于原理復(fù)雜,所以成功完成該設(shè)計(jì)的概率較低。 缺點(diǎn)是該方案復(fù)雜,一般不容易弄明白它的原理,而且應(yīng)用的元器件較多,在實(shí)物調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題可能比較多。對于不熟悉軟件的人來說要單獨(dú)完成該設(shè)計(jì)有一定的難度。此外,經(jīng)過無數(shù)人的證明,用單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能,失敗 的風(fēng)險(xiǎn)小。原理簡單,使用的元器件少,相對來說在實(shí)物調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題就少。 方案二原理框圖如下: 圖 方案二原理框圖 方案選擇 對以上兩個(gè)方案進(jìn)行論證,并加以選擇,確定該設(shè)計(jì)的總體方案框圖以便進(jìn)一步設(shè)計(jì)。當(dāng) T2 計(jì)數(shù)滿之后 T3 減計(jì)數(shù)器開始工作。 T1 減計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)時(shí)通過 T1 預(yù)置數(shù)顯示 T1 的剩余時(shí)間,同時(shí)使 T1 的時(shí)間和指示燈工作,當(dāng) T1 計(jì)數(shù)滿之后 T2 計(jì)數(shù)器開始工作,并對 T2 預(yù)置數(shù)。 方案一的原理框圖如下: 圖 方案一原理框圖 方案二:高頻脈沖信號作為定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn),計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)。繼電器是定時(shí)后的具體應(yīng)用器件。 利用單片機(jī)定時(shí)輸出 Y Y Y3,定時(shí)時(shí)間分別為 T T T3,并用發(fā)光二極管表示其時(shí)間長短,用 LED 顯示定時(shí)的剩余時(shí)間。 AT24C02 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM,它是內(nèi)含 256 8 位存儲空間,具有工作電壓寬( ~ )、擦寫次數(shù)多(大于 10000 次)、寫入速度快(小于 10ms)等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)主 要技術(shù)指標(biāo)參數(shù): :以 AT89S52 單片機(jī)為核心。 2 系統(tǒng)任務(wù)與總體方案論證 設(shè)計(jì)任務(wù) 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求,初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、存儲模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊、報(bào)時(shí)和鬧鈴模塊共 6 個(gè)模塊組成。不僅如此,為了使溫度值的采集的精度更加準(zhǔn)確,許多公司制造出了輸出頻率信號的溫度傳感器。該公司所提供的適用于單總線微網(wǎng)技術(shù)的單總線器件具有無需另附電源、在測試點(diǎn)直接將模擬信號數(shù)字化等特點(diǎn),一方面減少了系統(tǒng)環(huán)節(jié),另一方面保證了系統(tǒng)的精度。其中美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司推出了 1Wire 單總線 接口協(xié)議,單總線技術(shù)與其它總線不同,它采用單根信號線,既可傳輸時(shí)鐘又能傳輸數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。每個(gè)測試點(diǎn)都需要各自獨(dú)立的信號線,為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測不僅需要成百上千條信號線,還需要多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)電路輪流對多個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,從而增加了整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)節(jié),使其難于維護(hù),價(jià)格昂貴。這種方式在很大程度上提高了工作效率,并擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。最新推出 TS18B20 的數(shù)字溫度傳感器,采用美國 DALLAS 公司生產(chǎn)可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成,具有耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和 控制領(lǐng)域。這種測溫方法精度比較高,并可測量物體內(nèi)部的溫度分布。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下 3 個(gè)階段傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)模擬集成溫度傳感器 /控制器智能溫度傳 感器溫度傳感器按傳感器與被測介質(zhì)的接觸方式可分為兩大類:一類是接觸式溫度傳感器,一類是非接觸式溫度傳感器。與之相應(yīng),根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律,相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。五十年以后,另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計(jì)。從 17 世紀(jì)初伽利略發(fā)明溫度計(jì) 開始,人們開始利用溫度進(jìn)行測量。 溫度傳感器的發(fā)展 溫度傳感器是最早開發(fā),應(yīng)用最廣的一類傳感器。 關(guān)鍵詞:定時(shí)器; STC89S52 單片機(jī); DS18B20 溫度傳感器; ABSTRACT In recent years, with the rapid development of science and technology, the timer generally has two types. One is the traditional productbased simulation technology. This kind of timer function is simple, although it has been widely used, has been behind the phaseout list. The other is a new generation of products based on digital technology. This kind of timer product is of features a strong alternative to the former things. The paper designs and develops a microputerbased multipurpose timer. It is of low cost, full function and overall function of the price high and can be adapted to a variety of occasions, the timing of early warning purposes. The design is classic single chip timing applications. Design use of microcontroller design features timer, microcontroller interrupt and LED display to use technology. Can be achieved at any time and date display, and each time the initial value can be changed, and alarm time can be bined with digital control functions and scintillation, an independent plete system analysis. The design of hardware circuits include:89S52 Singlechip mircrocontroller,DS18B20 temperature sensor. In the hardware design, based on instructions by the software process emitting diode, key scanner and digital tube display program design, the final pletion of the design. Key Words : Timer。 本設(shè)計(jì)的硬件電路主要包括: STC89S52 單片機(jī)、 DS18B20 溫度傳感器。設(shè)計(jì)中應(yīng)用了單片機(jī)定時(shí)器的設(shè)計(jì)功能 、單片機(jī)的中斷使用方法及 LED 顯示等技術(shù)。它造價(jià)低,功能全,整體功能性價(jià)比高,可適應(yīng)各種場合的定時(shí)預(yù)警之用。另一種是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品,這種產(chǎn)品功能強(qiáng),是前者的替代之物。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的多功能定時(shí)器設(shè)計(jì)完整論文 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展,“定時(shí)器”總的來說有兩種類型。一種是基于模擬技術(shù)的傳統(tǒng)產(chǎn)品,這種定時(shí)器功能簡單,盡管曾被廣泛用過,但已進(jìn)入淘汰之列。 本設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器。 本設(shè)計(jì)是經(jīng)典的單片機(jī)定時(shí)功能應(yīng)用設(shè)計(jì)。可以實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間和日期的顯示,而且每個(gè)時(shí)間的初值可以改變,并且可以有鬧鈴定時(shí)的功能和加之?dāng)?shù)碼管的閃爍的提示功能。在硬件的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,通過軟件進(jìn)行發(fā)光二極管指示程序、鍵掃描程序和數(shù)碼管的顯示程序的設(shè)計(jì),最終完成本設(shè)計(jì)。89S52 Singlechip microcontrollerDS18B20 temperature Sensor 目 錄 1 引言 1 溫度傳感器的發(fā)展 2 溫度數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測 2 2 系統(tǒng)任務(wù)與總體方案論證 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 4 方案設(shè)計(jì) 4