基于msp430單片機(jī)和ds18b20使用數(shù)碼管顯示的溫度測量_畢業(yè)設(shè)計論文-在線瀏覽
2024-09-12 14:55本頁面
【正文】 .............................................................................31 一 ．溫度測量器的總體設(shè)計 生活中最常見的應(yīng)該是利用物體的熱脹冷縮測溫度，比如家里用的溫度計、體溫計等等，這種很好做但是精密程度不夠，反正生活中用的也不需要那么精密。傳感器用處應(yīng)該很多，不光是測溫度，側(cè)壓力、光照強(qiáng)度等都可以用類似的方法，就是把想要測的量全轉(zhuǎn)化 4 成測電學(xué)量，然后公式換算出溫度。 圖 1 系統(tǒng)的基本組成 二 ．溫度測量器的 硬件選擇 1 主控器件： MSP430F149 MSP430F149 是一種新型的混合信號處理器，采用了美國德州儀器(Texas Instruments)公司最新低功耗技術(shù) (工作電流為 一 400 p A )，它將大量的外圍模塊整合到片內(nèi)，特別適合于開發(fā)和設(shè)計單片系統(tǒng)。工作電壓 ，等待方式下工作電流為 w A，在 RAM 保持關(guān)閉工作方式下工作電流僅為 0 A 。 ③ 擁 有 大容量的存儲空間。 ④ 兩 通 道串行通信接口。 ⑤ 硬 件 乘法器。 ⑥ 串 行 在系統(tǒng)編程。 2 溫 度信息采集單元 ： DS18B20 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器，即 “一線器件 ”，其具有獨特的優(yōu)點： ① 采用單總線的接口方式 與微處理器連接時 僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 ② 測量溫度范圍寬，測量精度高 DS18B20 的測量范圍為 55 ℃ ~+ 125 ℃ ； 在 10~+ 85176。 176。 ③ 在使用中不需要任何外圍元件且有負(fù)壓特性 電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 ⑤ 供電方式靈活 DS18B20 可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。 ⑥ 測量參數(shù)可配置 DS18B20 的測量分辨率可通過程序設(shè)定 9~12 位。 DS18B20 管腳排列 1. GND 為電源 地； 2. DQ 為數(shù)字信號輸入／輸出端； 3. VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地 ）。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。這種seg1 a f seg2 seg3 b e d dp c g seg4 8 電路可 以驅(qū)動大電容或低阻抗負(fù)載，可與直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，而不需要外接口。程序的功能是實時顯示溫度、讀出并處理 DS18B20的測量溫度值，溫度測量沒 1s 進(jìn)行一次，其程序流程 如圖： Vcc Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 LP OE D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND 74HC573 9 DS18B20的子程序 DS18B20的一線工作協(xié)議流程是： 初始化→ ROM 操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。若無低電平出現(xiàn)一直都是高電平說明總線上無器件應(yīng)答。若沒有檢測到就一直在檢測等待。//設(shè)置為輸出方向 DQ_LOW。 DQ_HIGH。 12 DQ_IN。//等待應(yīng)答信號 while(~DQ_DATA)。因此首先要搞清主機(jī)是如何進(jìn)行寫 0、寫 讀 0和讀 1的。寫周期一開始做為主機(jī)先把總線拉低 1微秒表示寫周期開始。若主機(jī)想寫 1，在一開始拉低總 線電平 1微秒后就釋放總線為高電平，一直到寫周期結(jié)束。 13 圖 5 寫時序圖 程序 C 代碼如下： //寫一個字節(jié) void WriteByte(uchar WriteData){ uchar i。 for(i=0。i++){ tmpData=WriteDataamp。 WriteData=1。 14 DQ_LOW。 } else{ DQ_LOW。 DQ_HIGH。讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 1微秒之后就得釋放單總線為高電平，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。若要送出 1則釋放總線為高電平。采樣期內(nèi)總線為高電平則確認(rèn)為 1。 圖 6 讀時序圖 程序 C 代碼如下： //讀一個字節(jié) uchar ReadByte(void){ uchar i。 for(i=0。i++){ 16 DQ_OUT。 ReadData=1。 Delayus(1)。 if(DQ_DATA) ReadData|=0x80。 } return ReadData。 17 圖 7 DS18B20的 16位二進(jìn)制形式 例 如＋ 125℃的數(shù)字輸出為 07D0H （正溫度 直接吧 16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成 10進(jìn)制即得到溫度值 ） 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。0xF0)0){ //判斷是否為負(fù)溫度 flag=1。 23 S LS Byte MS Byte 22 21 20 21 22 32 24 S S S S 26 52 24 bit7 bit6 bit15 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 18 } if(flag){ //如果為負(fù)溫度取反加 1 MSB=~MSB。 } t1=MSB4。 //計算各位數(shù)碼管要顯示的數(shù)值 if(flag){ Bit[1]=16。 } Bit[2]=t1%100/10。 } 19 圖 8 溫度轉(zhuǎn)換的例圖 處理數(shù)碼管 顯示 的子程序 本設(shè)計使用的是四位十二段共陰極數(shù)碼管，其中有四個位選引腳，控制數(shù)碼管的各個位，八個段選引腳，控制每一個數(shù)碼管的八個段位a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp,詳細(xì)如上圖 3的引腳圖，共陰極數(shù)碼管各引腳對高電平有效，實現(xiàn)其對溫度的顯示的 C 程序如下： //數(shù)碼管掃描顯示程序 void Display(void){ for(uchar
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