基于51單片機的溫度警報器的設(shè)計單片機課程設(shè)計報告(已改無錯字)
2022-07-26 00:17:21 本頁面
【正文】 溫度轉(zhuǎn)換，若主機在該命令之后又發(fā)出其它操作，而DS18B20又忙于溫度轉(zhuǎn)換，DS18B20就會輸出一個“0”，若轉(zhuǎn)換結(jié)束，則DS18B20輸出一個“1”。Recall E2(拷回暫存器)。命令代碼為B8H。將溫度報警觸發(fā)器TH和TL中的字節(jié)從EEPROM中拷回到暫存器中。該操作是在DS18B20上電時自動執(zhí)行，若執(zhí)行該命令后又發(fā)出讀操作，DS18B20會輸出溫度轉(zhuǎn)換忙標識：0為忙，1完成。Read power supply(讀電源使用模式)。命令代碼為B4H。主設(shè)備將該命令發(fā)給DS18B20后發(fā)出讀操作，DS18B20會返回它的電源使用模式：0為寄生電源，1為外部電源。 AT89C52概述AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，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)，兼容標準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，AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM； 32個雙向I/O口； 256x8bit內(nèi)部RAM； 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷； 時鐘頻率024MHz； 2個串行中斷，可編程UART串行通道； 2個外部中斷源，共8個中斷源； 2個讀寫中斷口線，3級加密位； 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； 1有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。本次課程設(shè)計中選用AT89C52式單片機，其最小系統(tǒng)主要由電復(fù)位、振蕩電路組成。單片機的最小系統(tǒng)如圖3所示。單片機的復(fù)位電路原理是在單片機的復(fù)位引腳RST上電阻和電容，實現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個時鐘周期以上時復(fù)位有效。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成，上電復(fù)位是在復(fù)位引腳上連接一個電容到VCC，再連接一個電阻到GND；按鍵復(fù)位是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會保持一段時間的高電平來使單片機復(fù)位。AT89C51單片機使用12MHZ的晶振最為振蕩源，由于單片機內(nèi)部有振蕩電路，所以外部只要連接一個晶振和兩個電容即可，電容一般在15pF至50pF之間。外部晶振結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率。圖3 單片機最小系統(tǒng) 溫度采集電路的設(shè)計溫度采集電路部分，采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20進行溫度采集。DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3個引腳；溫度側(cè)量范圍為55℃—+125℃，℃；被測溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式串行輸出；CPU只需用一個端口線就可以與DS18B20通信。溫度采集電路如圖4所示。圖4 溫度采集電路 LED顯示報警電路的設(shè)計LED數(shù)碼管與單片機的P0口相連，單片機將采集到的溫度值轉(zhuǎn)化為與數(shù)碼管對應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過P0口輸出顯示。即信號通過譯碼管的端口a、b、c、d、e、f、g 、dp 端來控制每段譯碼管的亮滅與否，同時通過端口4 四個端口來控制四個譯碼管。在本次設(shè)計中，用集成芯片74HC245驅(qū)動數(shù)碼管。同時當(dāng)采集到的溫度值超過所設(shè)置的范圍時，單片機會輸出一信號，通過三極管放大后驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出報警信號。LED數(shù)碼管報警電路4 總結(jié)本設(shè)計是以溫度采集及控制過程設(shè)計為總目標，以89C52單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)為總控制中心，輔助設(shè)計有溫度采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換接口、加熱電路、LED數(shù)碼管動態(tài)串行顯示器等。本設(shè)計的重點、難點是：（1） 要掌握溫度傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等；（2） 考慮從非電量信號到電量信號的電路實現(xiàn)原理以及與單片機的接口；（3） 熟悉MCS51編程的技術(shù)，實現(xiàn)單片機對溫度的調(diào)節(jié)控制；（4） 整體電路的仿真調(diào)試。本次設(shè)計優(yōu)點：采用的單片機AT89C51 性價比高；熱敏電阻溫度傳感器轉(zhuǎn)化溫度的方法非常簡潔且精度高、測試范圍較廣。由于時間及精力所限，對溫度控制系統(tǒng)做了整體設(shè)計，具體實現(xiàn)了其中的溫度報警部分設(shè)計，即溫度控制系統(tǒng)的采集、顯示及報警模塊。實物圖如下：致謝在論文完成之際，我首先要想車曉巖老師表示最真摯的謝意。車老師時常督促我抓緊時間做畢業(yè)設(shè)計，并經(jīng)常討論，給我提出好的建議。車老師不僅工作認真，她嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度令我受益匪淺，相信在我以后的生活學(xué)習(xí)帶來深遠的影響。在此衷心的向車老師表達我的感激之心。我還要特別感謝各位同學(xué)給予了我無私的幫助，他們幫我解決了很多設(shè)計中遇到的難題，并幫我測試程序。由于本人學(xué)識有限，加之時間倉促，文中不免有錯誤和待改進之處，真誠歡迎各位師長、同學(xué)提出寶貴意見。參考文獻:[1]鐘曉偉，宋哲存，基于單片機的實驗是溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計 [A] 林業(yè)機械與木工設(shè)備[2]葉景，基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 經(jīng)驗與交流，2008[3]［M］.北京：中國水利水電出版社，2002[4]李丹妮，單片機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]九江學(xué)院報2005[5]ATMLE Corporation,8Bit Microcontroller AT89C51 DATE [6]胡壽松，自動控制原理[M]北京：科學(xué)出版社，2007[7]劉篤仁，韓保君，傳感器原理及應(yīng)用技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社，2008[8]梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸，張軍，單片機原理及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社2006[9]深圳市計算機行業(yè)協(xié)會，2005年全國單片機與嵌入式系統(tǒng)學(xué)術(shù)交流會，北京航空航天大學(xué)出版社，2005[10]張義和，陳敵北，例說8051[M]北京：人民郵電出版社，2006[11] 張開生，郭國法，M
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