基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-10-28 14:33本頁(yè)面
【正文】 SCK（用于 ISP 編程） P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL邏輯門(mén)電路。在訪問(wèn)８位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口線上的內(nèi)（也即特殊功能寄存器，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變）。 P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。作輸入端口時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用 P3 口的第二功能 表 表 端口功能 第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（ ） 串行輸入口 T0（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0外部輸入 TXD（ ） 串行輸出口 T1（ ） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1外部 輸入 INT0（ ） 外中斷 0 WR（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 INT1（ ） 外中斷 1 RD（ ） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 上拉電阻輸出電流 I。 溫度采集模塊 由于 DS18B20 芯片將溫度傳感器、信號(hào)放大調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換、接口全部集成于一芯片，與單片機(jī)連接簡(jiǎn)單、方便且化學(xué)性很穩(wěn)定。在 0— 100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1 攝氏度 。 與 AD590 相比是更新一代的溫度傳感器，所以溫度傳感器采用 DS18B20。從而可以看出 DS18B20 可以非常方便的被用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 在硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是 Vcc 接外部電源，GND 接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相 連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí) UDD、GND接地， I/O 接單片機(jī) I/O。 顯示 模塊 本設(shè)計(jì)顯示電路采用 LM016L 來(lái)顯示測(cè)量得到的溫度值。 IR用于寄存指令碼，只能寫(xiě)入不能讀出。 BF 為 1 時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)， DDTAM 用來(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ) 80 個(gè)字符碼。 CGRAM 是為用戶編寫(xiě)特殊字符留用的，它的容量?jī)H 64 字節(jié)，可以自定義 8 個(gè) 5*7 點(diǎn)陣字符或者 4個(gè) 5*10 點(diǎn)陣字符， AC可以存儲(chǔ) DDRAM 和 CGRAM 的地址，如果地址碼隨指令寫(xiě)入 IR,則 IR 自動(dòng)把地址碼裝入 AC，同時(shí)選擇 DDRAM 或 CGRAM。 5 R/W R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 7 DB0 低 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位） 8 DB1 低 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1 位 9 DB2 低 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2 位 10 DB3 低 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3 位 11 DB4 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位 12 DB5 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5 位 13 DB6 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6 位 14 DB7 高 4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7 位（最高位） 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 軟件設(shè)計(jì) 溫度采集 CPU 對(duì) DS18B20 的訪問(wèn)流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。如主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過(guò)程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一 條 ROM指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。采用列掃描的方式掃描鍵盤(pán)， 按下鍵盤(pán)，則該按鍵出行列接通， I/O 口輸入為低電平，則此時(shí)便可將所按鍵的值輸入單片機(jī)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后便可輸出顯示在 LCD 上 。即按鍵后 ， 過(guò) 一段時(shí)發(fā)現(xiàn)還是按鍵的就認(rèn)為一直是按鍵的，此時(shí)單片機(jī)可以寫(xiě)程序 此為一次 按鍵。 開(kāi) 始初 始 化鍵 盤(pán) 掃 描確 認(rèn)數(shù) 據(jù) 處 理去 抖 動(dòng)NY返 回 圖 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 LCD 顯示 LM016L 的寄存器選擇控制表如表 所示 LM016L 選擇控制表 表 RS R/W 操作說(shuō)明 0 0 寫(xiě)入指令寄存器（清除屏等） 0 1 都 busy flag（ DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（ DB0~DB6）值 1 0 寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù) 注：關(guān)于 E=H脈沖 —— 開(kāi)始時(shí)初始化 E 為 0，然后置 E為 1，再清 0。系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊，單片機(jī)控制模塊，顯示模塊和溫度 設(shè)置模塊，報(bào)警模塊和 LED 顯示模塊六個(gè)部分。完成了課題既定的任務(wù)，基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 該系統(tǒng)在輸入了預(yù)設(shè)溫度后將預(yù)設(shè)溫度與測(cè)定溫度進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)定溫度高于預(yù)設(shè)溫度是蜂鳴器啟動(dòng)一段時(shí)間進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)測(cè)定溫度等于預(yù)設(shè)溫度時(shí) LED燈閃爍提醒；當(dāng)測(cè)定溫度低于傳感器溫度是繼電器啟動(dòng) 2S。 本次課設(shè)軟件和硬件相結(jié)合，有相當(dāng)大的難度，同時(shí)也有很大的實(shí)用性。并且我熟練掌握了單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)和接口技術(shù)，同時(shí)對(duì)溫度傳感器的原理及應(yīng)用有了一定的了解，掌握了各種控制電路及其相關(guān)元器件的使用。實(shí)踐過(guò)程中我們遇到基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 了一些困難，但在解決問(wèn)題的過(guò)程中，我們學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作精神和怎樣發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題。 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 6 參考文獻(xiàn) [1]雄壯 .陳策 .程序設(shè)計(jì)技術(shù)（第三版） [M].重慶： 重慶大學(xué)出版社 . [2]張毅剛 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì) [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2020年 [3]參考網(wǎng)頁(yè)資料 [4]參考網(wǎng)頁(yè)資料 [5]參考網(wǎng)頁(yè)資料 [6]參考網(wǎng)頁(yè)資料 [7]參考網(wǎng)頁(yè)資料 [8]胡壽松．自動(dòng)控制原理．北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 5王錦標(biāo) .方崇智．過(guò)程計(jì)算機(jī)控制．北京：清華大學(xué)出版社 .1997 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 附錄 1 設(shè)計(jì)原理圖 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 附錄 2 設(shè)計(jì)程序 include i
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