數(shù)字溫度報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2025-03-05 16:03本頁(yè)面
【正文】 在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要涉及到溫度的檢測(cè)及控制，傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶、熱敏電阻還有一些輸出模擬信號(hào)的溫度傳感器，而這些測(cè)溫元件所測(cè)出的一般都是電壓或電流，再將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，所以需要比較多的外部硬件支持。故在本設(shè)計(jì)中將采用另外一種方案，即使用DS18B20數(shù)字DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。而且傳感器DS18B20是采用3線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，主控制器通過(guò)軟件處理接收到的數(shù)據(jù)，從而使得整個(gè)系統(tǒng)具有低成本、易使用和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。其與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，能直接讀出被測(cè)溫度值，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。當(dāng) DS18B20 處 于 寫(xiě) 存 儲(chǔ) 器 操 作 和 溫 度 A/D 轉(zhuǎn) 換 操度報(bào)警設(shè)置以及實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)等強(qiáng)大功能！DS18B20的具體測(cè)溫原理圖則如圖1所示，圖中低作時(shí)，總線上必須有很強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10μs，采用寄生電源供電方式時(shí)VDD和GND端需接地。圖中還隱含著計(jì)數(shù)門(mén)，當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)態(tài)的。營(yíng)與應(yīng)用時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度的測(cè)量，計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)確定，每次測(cè)量前，首先將－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。斜率累加器則用于補(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(mén)仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值。數(shù)字溫度報(bào)警器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。15運(yùn)營(yíng)與應(yīng)用圖 3 數(shù)字溫度報(bào)警器設(shè)計(jì)電路原理圖運(yùn)營(yíng)(1) 主控制器基極。當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí)，繼電器動(dòng)作，3軟件部分的設(shè)計(jì)用同時(shí)揚(yáng)聲器產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)只用P0、P2兩個(gè)端口就可以滿(mǎn)足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，較AT89C2051而言，更便于擴(kuò)展系統(tǒng)功能。另外，該系統(tǒng)中，單片機(jī)的復(fù)位方式采用開(kāi)關(guān)復(fù)位方式。(3) 顯示電路顯示電路采用4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，從P0口輸出段碼，～，列驅(qū)動(dòng)用S8550三極管。其控制部分則由三極管、二極管、電阻以及繼電器所組成，其信號(hào)也是從單片機(jī)的一個(gè)準(zhǔn)雙向口輸出到三極管的該設(shè)計(jì)中所涉及到的系統(tǒng)程序主要包括主程序、DS18B20初始化子程序、讀溫度子程序、計(jì)算溫度子程序以及顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。其主要包括4個(gè)部分，即初始化部分、讀取溫度值部分、調(diào)用顯示子程序以及結(jié)束返回部分。其具體程序流程圖如圖4所示。
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