基于51單片機與ds18b20的數(shù)字溫度計的設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-09 23:21本頁面
【正文】 DS18B20測量溫度，單片機接受傳感器輸出，經(jīng)處理用LED數(shù)碼管實現(xiàn)溫度值顯示。 擴展功能 溫度報警，能任意設(shè)定溫度范圍實現(xiàn)聲光報警；每隔10分鐘記錄一次溫度數(shù)據(jù)，至少能查詢過去10個時刻的溫度情況。這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，增大了電路的復(fù)雜性，而且要做到高精度也比較困難。另外DS18B20具有3引腳的小體積封裝，測溫范圍為55~+125攝氏度，其測量范圍與精度都能符合設(shè)計要求。 總體設(shè)計框圖 本方案設(shè)計的系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)、數(shù)字溫度傳感器、LED顯示模塊、按鍵控制模塊、溫度報警模塊組成，其總體架構(gòu)如下圖1。圖4 DS18B20接線原理圖 DS18B20時序圖 主機使用時間隙來讀寫DS18B20的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在 高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。圖7 字節(jié)分配下表為12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0， 這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1， 溫度。例如55℃的數(shù)字輸出為FC90H，則應(yīng)先將11位數(shù)據(jù)位取反加1得370H（符號位不變，也不作運算）， 實際溫度=370H*=880*=55℃。 圖8 DS18B20溫度數(shù)據(jù)表 顯示電路 LED數(shù)碼管顯示采用動態(tài)掃描方式，能簡化電路布線，節(jié)約單片機I/O端口。圖9 數(shù)碼管驅(qū)動顯示電路 聲光報警電路 當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度值時，實現(xiàn)聲光報警，蜂鳴器鳴叫、8個發(fā)光二極管點亮。圖10 聲光報警電路 鍵盤輸入電路 四個鍵分別連接單片機P3^P3^P3^P3^7構(gòu)成獨立式鍵盤，分別實現(xiàn)加、減、報警溫度設(shè)定功能鍵和溫度查詢功能鍵。中斷模塊需調(diào)用兩個子程序：l 讀溫度值子程序：定時讀取溫度值，實時更新溫度值l 記錄溫度值子程序：定時記錄溫度值，供查詢使用把這兩個子程序放在中斷的原因是，不會因為調(diào)整報警溫度或查詢歷史溫度值而停止更新溫度值和記錄溫度值。 溫度查詢模塊流程圖如下：入口功能鍵按下？ N確認(rèn)按下？延時消抖 Y N 顯示溫度值與位次 Y 加鍵按下？ N確認(rèn)按下？延時消抖 Y查詢下一個值 Y 減鍵按下？ N N查詢上一個值確認(rèn)按下？延時消抖 Y Y退出功能鍵按下？ N N返回 Y 圖18 溫度查詢模塊流程圖 溫度設(shè)定、報警模塊 此模塊跟溫度查詢模塊類似，需要接受按鍵輸入，進入模塊界面后，按加減鍵分別上調(diào)和下調(diào)設(shè)定報警溫度值，當(dāng)實時溫度值超過設(shè)定值時驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，并點亮8位發(fā)光二極管，實現(xiàn)聲光報警。 模塊流程圖如下：P0清零關(guān)位選送位碼開位選P0置高關(guān)段選入口 開段選 延時關(guān)段選送段碼 返回圖20 數(shù)碼管驅(qū)動模塊流程圖6 源程序includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned int/*************************變量定義************************************/sbit DQ=P2^2。//蜂鳴器使能端sbit dula=P2^6。//數(shù)碼管位選使能sbit add=P3^5。//減鍵sbit alarm=P3^6。//查詢溫度記錄功能鍵uchar code tabled[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, //0~9的七段數(shù)碼管段碼0x40,0x63,0x39}。//1~8個數(shù)碼管的位選碼uchar recordtable[10]。//溫度值uchar countsec,recordnum,count。//計數(shù)變量uchar alanum=30。//消抖延時函數(shù)入口參數(shù)/**********************函數(shù)聲明***************************************/void delay1(uchar MS)。//DS18B20工作延時子程序 void Init_DS18B20()。//向DS18B20寫一字節(jié)數(shù)據(jù)uchar ReadOneChar(void)。//由DS18B20產(chǎn)生溫度值void Display(uchar wei,uchar duan)。//溫度報警void Showtemperature(uchar tt)。//記錄溫度值void Showrecord()。//定時器初始化，定時器0方式1 TH0=(6553650000)/256。 EA=1。 TR0=1。//顯示實時溫度 Alarm()。//查詢溫度記錄值 }}/************************動態(tài)掃描延時函數(shù)********************************/void delay1(uchar MS){ int i,j。i0。j0。}/************************DS18B20工作延時函數(shù)*****************************/void delay(uchar i){ while(i)。 D
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