基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2024-07-30 08:53本頁(yè)面
【正文】 度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報(bào)警 溫度。 系統(tǒng)框圖如圖 5 圖 DS18B20溫度測(cè)溫系統(tǒng)框圖 從以上兩種方案，容易看出方案一的測(cè)溫裝置可測(cè)溫度范圍寬、體積小，但是線(xiàn)性誤差較大。 圖 設(shè)計(jì)方框 單 片 機(jī) 單片機(jī) 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 報(bào)警電路 驅(qū)動(dòng)電路 測(cè)溫電路 顯示電路 6 本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為微控制器，分為 四 個(gè)模塊（如上圖 ）： 測(cè)溫電路 , 數(shù)碼管顯示 ,報(bào)警 電路 ,復(fù)位電路 。采用 12MHZ 晶振。主要技術(shù)指標(biāo)：準(zhǔn)確度達(dá)微秒級(jí)， 以市電 220V50HZ 為輸入電源，工作溫度 10℃ ~60℃。 第三章 硬件設(shè)計(jì)電路 元器件 選擇 ． 1 單片機(jī) 選擇 對(duì)于單片機(jī)的選擇，可以考慮使用 8031與 8052系列，由于 8031沒(méi)有內(nèi)部 RAM，系統(tǒng)又需要大量?jī)?nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因而不適用。它集 Flash 程序存儲(chǔ)器既可在線(xiàn)編程（ ISP），也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價(jià)位 AT89S52單片機(jī)可為提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對(duì)于簡(jiǎn)單的測(cè)溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。 溫度傳感器 選擇 DALLAS 最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20是一種新型的“一線(xiàn)器件”，其體積更小、更適用于多種場(chǎng)合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。溫度測(cè)量范圍為 55～ +125 攝氏度，可編程為 9位～ 12 位轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。 因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線(xiàn)路簡(jiǎn)單，在一根通信線(xiàn)，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 DS18B20的管腳排列、各種封裝形式， DQ 為 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源 ； GND為 地信號(hào) ； VDD為 可選擇的 VDD引腳。 、 溫度檢測(cè)電路 DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線(xiàn)來(lái)完成。工作于寄生電源方式時(shí) , VDD 和 GND 均接地 , 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用 , 原理是當(dāng)1 W ire 總線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn) DQ 為高電平時(shí) , 竊取信號(hào)能量給 DS18B20 供電 , 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電 , 當(dāng) DQ為低電平時(shí)釋放能量為 DS18B20 供電。因此 , 在條件允許的場(chǎng)合 , 盡量采用外供電方式。在這里采用前者方式供電。在開(kāi)發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根 VCC引線(xiàn)。 由于 DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線(xiàn)，因此它和主機(jī)（單片機(jī)）通信是需要串行通信，而AT89S51 有兩個(gè)串行端口，所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。要使傳感器工作，一切處理均嚴(yán)格按照時(shí)序。 報(bào)警時(shí)由單片機(jī)產(chǎn)生一定頻率的脈沖，由 引腳輸出， 外接一只 PNP 的三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)楊聲器發(fā)出聲音，以便操作員來(lái)維護(hù)，從而達(dá)到報(bào)警的目的。從軟件的功能不同可分為兩大類(lèi)：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專(zhuān)門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。每一個(gè)執(zhí)行軟件是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。 主程序模塊 主程序需要調(diào)用 4 個(gè)子程序，各模塊程序功能如下： ●數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。 ●報(bào)警子程序：進(jìn)行溫度上下限判斷及報(bào)警輸出。 主程序流程見(jiàn)圖 ： 圖 DS18B20 初始化流程圖 圖 主程序流程圖 、 各模塊流程設(shè)計(jì) 下面對(duì)主要子程序的流程圖做介紹 ． 溫度檢測(cè)流程 DS18B20在單片機(jī)控制下分三個(gè)階段 : ● 18B20 初始化：初始化流程圖見(jiàn) ●讀 18B20時(shí)序：讀 DS18B20流程見(jiàn)圖 ： ●寫(xiě) 18B20時(shí)序：寫(xiě) 18B20 流程見(jiàn)圖 10 圖 DS18B20流程圖 圖 DS18B20流程圖 ． 報(bào)警模塊流程 流程見(jiàn)圖 11 圖 報(bào)警模塊子程序流程圖 12 第五章 軟硬件綜合調(diào)試 本次設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)還有一個(gè)錯(cuò)誤，這一錯(cuò)誤導(dǎo)致電路不能正常工作，在看 報(bào)警器 的PDF 文檔后，發(fā)現(xiàn) 報(bào)警器 供電電壓為 12V，所以我不假思索就把電源供電設(shè)為 5V。后來(lái)才發(fā)現(xiàn) 報(bào)警器 是與 39R 的電阻 并 連，當(dāng)溫度上升到30 攝氏度時(shí)電阻兩端的電壓為 3V 而供電電壓為 5V。 用 PROTUES仿真時(shí)我發(fā)現(xiàn)溫度報(bào) 警電路不起
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