基于51單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-10-31 20:06本頁(yè)面
【正文】 ............................... 12 ................................................. 13 參考文獻(xiàn) ............................................... 14 附錄 ................................................... 15 1 隨著時(shí)代的發(fā)展，控制智能化，儀器小型化，功耗微量化得到廣泛關(guān)注。單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)業(yè)已成為新的技術(shù)熱點(diǎn)，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子。把以單片機(jī)為核心，開(kāi)發(fā)出來(lái)的各種測(cè)量及控制系統(tǒng)作為測(cè)量產(chǎn)品的主要部分，使各種測(cè)量產(chǎn)品更具智能化、擁有更多功能、便于人們操作和使用，更具時(shí)代感，這是測(cè)量產(chǎn)品的發(fā)展方向和趨勢(shì)所在。 單片機(jī)在電子產(chǎn)品中應(yīng)用 的廣泛 ，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制，但那些溫度檢測(cè)與控制電路通常較復(fù)雜，成本也高，本 設(shè)計(jì) 提供了一種低成本的利用單片機(jī)多余 I／ O 口實(shí)現(xiàn)的溫度檢測(cè)電路，該電路非常簡(jiǎn)單，且易于實(shí)現(xiàn)，并且適用于幾乎所有類型的單片機(jī)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)伸入到各個(gè)領(lǐng)域，基于單片機(jī)數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，其輸出溫度采用數(shù)字顯示。要求的功能是能通過(guò)溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)在液晶屏顯示，采集的溫度達(dá)一定的精度。溫度檢測(cè)部分采用 DS18B20 這個(gè)芯片大大簡(jiǎn)化了溫度檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)， 它無(wú)需 2 A/D轉(zhuǎn)換，可直接將測(cè)得的溫度值以二進(jìn)制形式輸出。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和硬件原理圖分別如圖 所示。它具有體積小、精度易保證、無(wú)需標(biāo)定等特點(diǎn)，特別適合與單片機(jī)合用構(gòu)成智能溫度檢測(cè)及控制系統(tǒng)。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 AT89C52 的引腳圖如圖 所示。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè) TTL 邏輯電平。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在 flash 編 程時(shí)， P0 口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。對(duì) P2端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此 4 時(shí)可以作為輸入口使用。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TT 邏輯電平。作為 輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 表 AT89C52 的 P3 口的第二功能表 RST: 復(fù)位輸入。看門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) 5 過(guò)。當(dāng)AT89S52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 必須接 GND。在 flash 編程期間， EA 也接收 12V 編程電源 （ VPP）。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。典型的晶振取 (因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到 9600波特率和 19200波特率，用于有串口通訊的場(chǎng)合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 uS級(jí)時(shí)歇 ,方便定時(shí)操作 )。 （ 3）復(fù)位電路 復(fù)位電 路也是單片機(jī)的最小系統(tǒng)的組成部分。 復(fù)位電路的原理是單片機(jī) RST 引腳接收到 2us 以上的電平信號(hào)，只要保證電容的充放電時(shí)間大于 2US，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 所示。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下： （ 1）獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊 （ 2）簡(jiǎn)單的多點(diǎn)分布應(yīng)用 （ 3）無(wú)需外部器件 （ 4）可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電 （ 5）零待機(jī)功耗 （ 6）測(cè)溫范圍 55~+125℃，以 ℃遞增。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，次引腳必須接地。 減法計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系 數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù) 8 器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入 ,減法計(jì)數(shù)器 1 重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) ,如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫圖 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性其輸出用，于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就 是 DS18B20 的測(cè)溫原理。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 在正常測(cè)溫情況下， DS1820 的測(cè)溫分辨力為 ℃。液晶 2 端為電源； 1 16 為背光電源；為防止直接加 5V 而燒壞背光燈，在 15 腳串聯(lián)一個(gè) 1K 電阻晶 3 端為液晶對(duì)比度調(diào)節(jié)端，通過(guò)一個(gè)10K的電位器來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示對(duì)比
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