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基于ds18b20的溫度采集系統(tǒng)顯示設計說明-在線瀏覽

2025-03-05 10:41本頁面
  

【正文】 16七、總結(jié) 17八、參考文獻 17一 設計任務和要求利用DS18B20實現(xiàn)溫度采集,并用數(shù)碼管顯示。能實現(xiàn)溫度上下限的設置,并能夠超限報警(用proteus實現(xiàn)) 硬件設計部分,根據(jù)設計的任務選定合適的單片機,根據(jù)控制對象設計接口電路。計算說明書部分包括方案論證報告打印版或手寫版,程序流程圖具體程序等 圖紙部分包括具體電路原理圖打印版 設計要求還包括利用一天時間進行資料查閱與學習討論,利用5天時間在實驗室進行分散設計,最后三天編寫報告。 二 系統(tǒng)方案方案一:由于本設計是測溫電路,可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應,在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來,進行A/D轉(zhuǎn)換后,就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理,在顯示電路上,就可以將被測溫度顯示出來,這種設計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路,感溫電路比較麻煩。從以上兩種方案,很容易看出,采用方案二,電路比較簡單,軟件設計也比較簡單,故采用了方案二。單片機AT89S51強大的功能可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。此外,AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式,空閑模式,CPU暫停工作,而RAM、定時/計數(shù)器、串行通信口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式,以適應不同產(chǎn)品的需求 管腳說明:P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。對端口寫“1”時,被定義為高阻輸入。在Flash編程時,P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗時,輸出指令字節(jié),校驗時,要求外接上拉電阻。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口。 端口引腳 第二功能 MOSI(用于ISP編程) MISO(用于ISP編程) SCK(用于ISP編程)在Flash編程和程序校驗期間,P1接收低8位地址。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(例如執(zhí)行MOVXDPTR指令)時,P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在Flash編程或校驗時,P2亦接收高位地址和其它控制信號。對P3口寫“1”時,它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能,如表2所示:P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。當振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平時間將使單片機復位。 DISRTO位缺省為RESET輸出高電平打開狀態(tài)。即使不訪問外部寄存器,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對Flash存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。該位置位后,只要一條MOVX和MOVC指令才會激活ALE。:程序存儲允許()輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當AT89S51由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次有效,即輸出兩個脈沖。EA/VPP:外部訪問允許。需要注意的是:如果加密位LB1被編程,復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。Flash存儲器編程期間,該引腳用于施加+12V編程電壓(VPP)。XTAL2:反向振蕩放大器器的輸出端?!妫?)可編程的分辨率為9~12位,℃、℃、℃℃,可實現(xiàn)高精度測溫(7),12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字,速度更快(8)測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號,以一線總線串行傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強的抗干擾糾錯能力(9)負壓特性:電源極性接反時,芯片不會因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作。DS18B20引腳定義: (1) GND為電源地; (2) DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端; (3) VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)圖2 DS18B20工作原理DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同,只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同,且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s減為750ms。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在-55℃所對應的一個基數(shù)值。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。64位光刻ROM的排列是:開始8位(28H)是產(chǎn)品類型標號,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。(2)DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供,℃/LSB形式表達,其中S為符號位。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H,+℃的數(shù)字輸出為0191H,℃的數(shù)字輸出為FF6FH,55℃的數(shù)字輸出為FC90H。(4)配置寄存器該字節(jié)各位的意義如下:TMR1R011111表3: 配置寄存器結(jié)構(gòu)低五位一直都是1,TM是測試模式位,用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。R1和R0用來設置分辨率,如下表所示:(DS18B20出廠時被設置為12位)R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間009位0110位1011位375ms1112位750ms表4: 溫度分辨率設置表
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