課程設(shè)計(jì)基于at89s52的數(shù)字溫度計(jì)(ds18b20)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-在線瀏覽
2024-08-08 23:30本頁面
【正文】 17一、設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo) 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)以智能集成溫度傳感器 DS18B20，89S52 單片機(jī)為控制器構(gòu)成數(shù)字溫度測量裝置，它與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，輸出溫度采用數(shù)字顯示。要求用 Protel 畫出系統(tǒng)的電路原理圖（要求以最少組件，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要求的功能） ，印刷電路板（要求布局合理，線路清晰） ，繪出程序流程圖，并給出程序清單（要求思路清晰，盡量簡潔，主程序和子程序分開，使程序有較強(qiáng)的可讀性） 。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由溫度測量和數(shù)據(jù)采集兩部分電路組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 所示。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。在 0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1 攝氏度。這樣,測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單,體積也不大。既可以單獨(dú)對多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC 機(jī)通信上傳數(shù)據(jù)，另外 AT89S52 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。 圖 DS18B20 溫度測溫系統(tǒng)框圖顯示模塊采用采用了四位數(shù)碼管，通過溫度傳感器和單片機(jī)交換數(shù)據(jù)，把當(dāng)前環(huán)境下的溫度數(shù)據(jù)適時(shí)傳輸給數(shù)碼管。獨(dú)立鍵盤輸入DS18B20 溫度采集 警示電路部分AT89S52 單片機(jī)數(shù)碼顯示時(shí)間復(fù)位電路三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇采用 AT89C52 單片機(jī)為中心控制芯片。AT89C52 功能強(qiáng)大，可充分滿足該控制器存儲等各方面的需求。同時(shí)，AT89C52 可降至０Ｈｚ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的可選節(jié)電工作方式：空閑方式停止ＣＰＵ的工作，但允許 RAM 的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。這里采用 DALLAS 公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 作為測溫元件。DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。被測溫度用符號擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20 可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。●DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。●溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時(shí)精度為177。●零待機(jī)功耗?！裨?9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快?！駡?bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件?！褙?fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 11 以上特點(diǎn)使 DS18B20 非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測系統(tǒng)。DS18B20 的管腳排列、各種封裝形式如圖 32 所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；GND 為地信號；VDD 為可選擇的 VDD 引腳。 圖 外部封裝形式 圖 圖 所示圖為引腳圖64位ROM單片機(jī)存儲器和控制邏輯高速緩存溫度傳感器
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