基于at89s51單片機的數(shù)字溫度計的設計-在線瀏覽
2024-11-01 10:24本頁面
【正文】 （共 24 頁） 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù) ,實現(xiàn)溫度顯示 ,能準確達到以上要求。 圖 21 總體設計方框圖 3 系統(tǒng)整體硬件電路 系統(tǒng)整體硬件電路包括，單片機 AT89S51 主板電路，溫度顯示電 路， 溫度檢測電路 ，晶振控制電路，復位電路等。復位電路為按鍵低電平復位，當按鍵按下， RST端為高電平，當高電平持續(xù) 4us 的時間就可以使單片機復位。另外是 EA端 一定要接上電源，使單片機能夠工作。 第 4 頁 （共 24 頁） AT89S51 具有如下特點： 40 個引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。 VSS： 電源地端。 XTAL2： 系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加 20PF 圖 32 單片機電路引腳圖 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。 EA/Vpp： EA為英文 External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM A T8 9 S5 1 第 6 頁 （共 24 頁） 中）來執(zhí)行程序。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。 ALE/PROG： ALE 是英文 Address Latch Enable的 縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。平時在程序執(zhí)行時 ALE 引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的 1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。 PSEN： 此為 Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當 8051 被設成為讀取外部程序代碼工作模式時（ EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到 EPROM 的 OE腳。 PORT0（ ～ ）： 端口 0 是一個 8 位寬的開路汲極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8 個位， 表示位 0， 表示位 1，依此類推。如果 當 EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0 就以多工方式提供地址總線（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。 PORT2（ ～ ）： 第 7 頁 （共 24 頁） 端口 2是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，每一個引腳可以推動 4個 LS的TTL 負載，若將端口 2 的輸出設為高電平時，此端口便能當成輸入端口來使用。 PORT1（ ～ ）： 端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個LS TTL 負載，同樣地若將端口 1 的輸出設為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。 PORT3（ ～ ）： 端口 3也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出 緩沖器可以推動 4 個 TTL負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? ： TXD，串行通信輸出。 ： INT1，外部中斷 1輸入。 ： T1，計時計數(shù)器 1輸入。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。液晶 2端為電源， 1 16 端為背光電源，為防止直接加 5V 而燒壞背光燈，在 15 腳串聯(lián)一個 1K 電阻，液晶 3 端為液晶對比度調(diào)節(jié)端，通過一個 10K的電位器來調(diào)節(jié)液晶顯示對比度，用于限流。液晶 5 端為讀 /寫選擇端，因 為我們不需要從液晶中讀取數(shù)據(jù)，只向其寫入命令和數(shù)據(jù)，因此此端始終選擇為寫狀態(tài)，即低電平接地。 溫度檢測電路設計 溫度檢測電路如下圖 34 所示： 圖 34 溫度檢測電路 第 9 頁 （共 24 頁） DS18B20 是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。華氏器件 67~+2570F，以 遞增 ? 溫度以 9 位數(shù)字量讀出 ? 溫度數(shù)字量轉換時間 200ms（典型值） ? 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 ? 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件。 DS18B20的管腳排 列、各種封裝形式如圖 35所示， DQ 為 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 其電路圖如圖 35所示 .。 減法計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器 1的預置值減到 0時溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1 的預置將重新被裝入 ,減法計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(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 37 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)器的預置值，只要計數(shù)門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就 是 DS18B20 的測溫原理。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進行。 在正常測溫情況下， DS1820 的測溫分辨力為 ℃。 第 12 頁 （共 24 頁） 圖 37 晶振控制電路 復位電路 圖 38 復位電路 4 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉換命令子程序，計算溫度 第 13 頁 （共 24 頁） 子程序，顯
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