基于at89s51單片機(jī)的數(shù)字溫度計的設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-06 13:13本頁面
【正文】 器LED顯 示溫 度 傳 感 器單片機(jī)復(fù)位時鐘振蕩報警點(diǎn)按鍵調(diào)整 圖21 總體設(shè)計方框圖3 系統(tǒng)整體硬件電路 系統(tǒng)整體硬件電路包括，單片機(jī)AT89S51主板電路，溫度顯示電路，溫度檢測電路，晶振控制電路，復(fù)位電路等。復(fù)位電路為按鍵低電平復(fù)位，當(dāng)按鍵按下，RST端為高電平，當(dāng)高電平持續(xù)4us的時間就可以使單片機(jī)復(fù)位。另外是EA端一定要接上電源，使單片機(jī)能夠工作。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。VSS：電源地端。XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加20PF 圖32 單片機(jī)電路引腳圖的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。EA/Vpp：EA為英文External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。ALE/PROG：ALE是英文Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。平時在程序執(zhí)行時ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動其他周邊晶片的時基輸入。PSEN：此為Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時（EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。PORT0（～）：端口0是一個8位寬的開路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個位，依此類推。如果當(dāng)EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。PORT2（～）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個引腳可以推動4個LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。PORT1（～）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。PORT3（～）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個TTL負(fù)載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋＃篢XD，串行通信輸出。：INT1，外部中斷1輸入。：T1，計時計數(shù)器1輸入。：RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。液晶2端為電源，116端為背光電源，為防止直接加5V而燒壞背光燈，在15腳串聯(lián)一個1K電阻，液晶3端為液晶對比度調(diào)節(jié)端，通過一個10K的電位器來調(diào)節(jié)液晶顯示對比度，用于限流。液晶5端為讀/寫選擇端，因為我們不需要從液晶中讀取數(shù)據(jù)，只向其寫入命令和數(shù)據(jù)，因此此端始終選擇為寫狀態(tài)，即低電平接地。 溫度檢測電路設(shè)計溫度檢測電路如下圖34所示：圖34 溫度檢測電路 DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。華氏器件67~+2570F， 遞增? 溫度以9 位數(shù)字量讀出? 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間200ms（典型值）? 用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置? 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 35所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。其電路圖如圖35所示.。 減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入,減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù),如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫圖37中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性其輸出用，于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值，這就是DS18B20的測溫原理。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 在正常測溫情況下，℃。圖37 晶振控制電路 復(fù)位電路圖38 復(fù)位電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖41所示。其程序流程圖如圖42所示。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖43所示。圖44 計算溫度流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序
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