數(shù)字溫度測量及控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2025-03-07 15:46本頁面
【正文】 加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場合。利用凌陽單片機(jī)有一定的好處凌陽的優(yōu)勢是硬件性能，抗干擾能力強(qiáng)，但凌陽單片機(jī)我們沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，這對于剛接觸單片機(jī)的我們來說不是很容易上手，其價格也要貴一些，因此我們并沒有將其作為首選。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。時鐘電路 單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。單片機(jī)的內(nèi)部振蕩電路有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘，外部還需附加電路。外接晶振時，C1和C2的值通常選擇為20~30pF177。10pF；CC2對頻率有微調(diào)作用，影響振蕩的穩(wěn)定性和起振速度。為了減少寄生電容，更好的保護(hù)振蕩器的穩(wěn)定和可靠的工作，諧振器和電容盡可能與單片機(jī)靠近安裝。復(fù)位的主要方式有：上電自動復(fù)位、按鍵電平復(fù)位（手動復(fù)位）、用看門狗技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動復(fù)位。當(dāng)給一塊內(nèi)部含有程序儲存器的單片機(jī)配上時鐘電路和復(fù)位電路就可構(gòu)成單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)。LED雖然價格便宜，但是本設(shè)計顯示的內(nèi)容較多。方案二：采用1602LCD顯示器1602液晶顯示器為5V電壓驅(qū)動，帶背光，可顯示兩行，每行16個字符，不能顯示漢字，內(nèi)置128個字符的ASCII 字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。表21 1602 液晶接口信號說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VCC電源地9D2數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)口3VO液晶顯示器對比度調(diào)節(jié)端11D4數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)命令選擇斷12D5數(shù)據(jù)口5R/W讀寫選擇端(H/L)13D6數(shù)據(jù)口6E使能信號14D7數(shù)據(jù)口7D0數(shù)據(jù)口15BLA背光電源正極8D1數(shù)據(jù)口16BKL背光電源負(fù)極液晶主要技術(shù)參數(shù)。讀數(shù)據(jù)輸入：RS=H, R/W=H,E=H 輸出：無。寫數(shù)據(jù)輸入：RS=H, R/W=L, ,D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出：無寫操作時序(見圖25)分析時序圖可知操作1602 液晶的流程如下：(1)通過RS 確定是寫數(shù)據(jù)還是寫命令。寫數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。(3)將數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)線上。（注：tsp1地址建立時間（30ns）tsp2數(shù)據(jù)建立時間(40ns)tHD1地址保持時間(10ns )tHD2數(shù)據(jù)保持時間（20us）tpw脈沖寬度（150us）tR tF上升/下降沿時間（小于25us）Valid Data數(shù)據(jù)）。 溫度傳感器檢測電路方案一：采用模擬集成溫度傳感器集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器，它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。AD590把被測溫度轉(zhuǎn)換為電流再通過放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，輸出數(shù)字量送給單片機(jī)進(jìn)行溫度控制。圖26 溫度傳感器DS18B20溫度傳感器是美國達(dá)拉斯(DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。本設(shè)計中溫度傳感器之所以選擇單線數(shù)字器件DS18B20，是在經(jīng)過多方面比較和考慮后決定的，主要有以下幾方面的原因：（1）系統(tǒng)的特性：測溫范圍為55℃～+125℃ ，℃；溫度轉(zhuǎn)換精度9～12位可變，能夠直接將溫度轉(zhuǎn)換值以16位二進(jìn)制數(shù)碼的方式串行輸出；12位精度轉(zhuǎn)換的最大時間為750ms；可以通過數(shù)據(jù)線供電，具有超低功耗工作方式。一支DS18B20的體積與普通三極管相差無幾，價格只有十元人民幣左右。（4）系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡化，給系統(tǒng)的調(diào)試帶來方便。DS18B20溫度傳感器只有三根外引線：單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口DQ ，外供電源線VDD，共用地線GND。這種情況下，用單片機(jī)的一個I/O口來完成對DS18B20總線的上拉。在本設(shè)計中采用外部供電方式實(shí)現(xiàn)DS18B20傳感器與單片機(jī)的連接，其接口電路如圖27所示。由此可見，該方案完成具有可行性，體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上也沒有任何問題。 鍵盤電路本課題設(shè)計采用的鍵盤模塊，其接口原理圖如下圖28所示。圖28 鍵盤模塊電路 3 軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件主要是采用C語言，對單片機(jī)進(jìn)行變成實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。用的是循環(huán)查詢方式，來顯示和控制溫度，主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當(dāng)前溫度值并負(fù)責(zé)調(diào)用各子程序,其程序流程如圖31系統(tǒng)程序流程圖。Protel 99 SE由原理圖設(shè)計系統(tǒng)、印制電路板設(shè)計系統(tǒng)、電路信號仿真和可編程邏輯器件設(shè)計系統(tǒng)組成，其中，原理圖設(shè)計系統(tǒng)和印制電路板設(shè)計系統(tǒng)是Protel 99 SE的兩大主要組成部分。啟動Protel99se，新建一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫，建立原理圖文件，添加元件庫，然后從元件列表中選取所需的原件，根據(jù)元件的規(guī)格對元件進(jìn)行編輯，合理的放置元件如圖41所示，最后對元件進(jìn)行線路連接如圖
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