基于c51單片機,ds18b20溫度計的設計與實現范文模板參考資料(文件)

　

【正文】 Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U37 4A L S 1 64A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U47 4A L S 1 64a b c d e f hdpab cdefgdpcom9L E D 4L E Da b c d e f hdpab cdefgdpcom9L E D 3L E Da b c d e f hdpab cdefgdpcom9L E D 2L E DD2L E DD1L E DS3S W P BS4S W P BS2S W P BR74 70R84 70R94 70V C CS5SWPBS1S W P BV C CV C CIN1GND2OUT3WD 7 80 5C51 00 uC61 0p1GND2V C C3J1J1GNDV C C 圖 電源供電方式 顯示電路 顯示電路是采用 P0 口輸出段碼至 LED， P2 口控制位選通的動態掃描顯示方式，三只數碼管用 NPN 型三極管驅動，這種顯示方式的最大優點是顯示清晰，軟件設計簡單。 LED 數碼管將當前被測溫度值顯示，從而測出被測的溫度值。這樣可以在一秒之內測量一次被測溫度，其程序流程見圖 所示。 圖 計算溫度流程圖 溫度數據顯示子程序 顯示數據子程序 主要 是對顯示緩沖器中的顯示數據進行刷新操作，查表送段碼至 LED，開位碼顯示，采用動態掃描方式。例如，為了不增大電路板的體積及減小功耗，本設計采用 ATMEL 公司的 89S51 單片機，體積小，工作電壓低。在畫原理圖的時候為了電路板比較好看，要注意布局，同時還得注意元件 封裝，命名等。對其進行布線，首先先對布線規則作一些必要的設置，如焊盤的大小，導線的粗細等。注意，腐蝕之前要檢查是否有斷線及焊盤的脫落等。 整體檢查。 硬件及軟件調試 硬件調試，第一步是目測，在印好電路板之后，先檢查印制線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤粘連、焊盤是否有脫落、過孔是否有未金屬化現象。再檢查各種電源線和地線是否有短路現象，在檢查的過程中，發現不管是連線還是接點都符合設計規定，電源和地線也沒有短路現象。利用系統和單片機開發系統用仿真電纜連接起來，發現聯機檢查完后以上是連接都正確、暢通、可靠。經調試 ，軟件運行良好。按下復位按鍵， LED 無顯示，松開，顯示正常，證明復位電路正常。證明溫度傳感器 DS18B20 工作正常，各部分陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 24 子程序運行正常。在嘗試并采用中斷方式卻失敗后，決定仍采用掃描方式。 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 25 第五章 使用說明書 本電路額定工作直流電壓為 +5V，有極性判別保護功能，采用 7805 集成穩壓芯片以保證電路的供電穩定，用戶輸入電源在 725V 均可正常工作。接下來顯示當前溫度，若不顯示則說明硬件有問題 ，此時蜂鳴器將報警，綠色指示燈也會點亮。 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 26 第六 章 參考文獻 [1]陳權昌，李興富機械工業出版社， 2021 年 6月 [8]李廣弟 . 單片機基礎 . 北京：北京航空航天大學出版社， 1994 [9]閻石 . 數字電子技術基礎 . 北京：高等教育出版社， 1989 [10]欒桂冬 EDA 技術及其應用西安電子科技大學出版社， 2021 [11]周荷琴，吳秀清，微型計算機原理 與接口技術。華南理工大學出版社， 2021 年 [2]陳明 .protel 99se 原理圖與 pcb 設計教程 .北京：機械工業出版社， 2021 [3]閻石 .數字電子技術基礎（第四版） . 北京：高等教育出版社， 1997 [4]王恩 榮 .MCS51 單片機應用技術 .北京：化學工業出版社， 2021 [5]黃河 .郭紀林 .單片機原理及應用 .大連：大連理工大學出版社， 2021 [6]周貴連 . 電子技術基礎 . 機械工業出版社， 2021 [7]孫萍若此時檢測到當前環境溫度不在原來設定的上下限范圍之內，蜂鳴器也將報警同是綠燈點亮。 RESET 為 復位 按鍵 使用方法及報警電路說明： 接通電源，紅色指示燈亮，表明電源正常。至此，此次設計的調試部分完成。但后來發現，按鍵要在按下 1S 后才反應，再次研讀程序發現原因在于按鍵程序采用掃描方式，程序每執行一遍才掃描按鍵一次。重新讀取源程序，經檢查后發現問題在于 DS18B20 初始化程序有 錯，修改后重新編譯并寫入單片機。安裝好硬件，上電，顯示正常，達到預期效果。第二步是單步運行。給印制板加電時，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值 +5V，同時接地端的電壓為 0。第二步是用萬用表測量。 燒錄程序 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 23 單片機測試 判斷單片機芯片及時鐘系統是否正常工作有一個簡單的辦法，就是用萬用表測量單片機晶振引腳（ 1 19 腳）的對地電壓，以正常工作的單片機用數字萬用表測量為例： 18腳對地約 ， 19 腳對地約 。元件焊接的時候要先查看跳線，首先焊接所有的跳線，其次再焊接分離元件，最后焊接集成塊和外接的引線。 電路板的制作。 PCB 版圖的設計。下面就對簡單電路板的設計及制作過程做一個簡單的介紹。 設計中，印刷電路板采用 單面板 ，給人看起來沒有太復雜的感覺。其程序流程圖如圖 所示 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 20 圖 讀出溫度子程序流程 溫度轉換命令子程序 溫度轉換命令 子程序 主要是發溫度轉換開始命令，當采用 12 位分辨率時轉換時間約為 750ms，在本程序設計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉換的完成。 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 19 N Y N Y 按鍵子程序 初始化 得出溫度總子程序 報警子程序 調顯示子程序 S1鍵按下否？ 第三章 軟件設計 系統程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數據刷新子程序等。如圖 所示 圖 中有四個獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置，可以任意調整報警上下限。由于單線制只有一根線，圖 AT89C51 的復位電路 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 17 因此發送接口必須是三態的。DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，如圖 所示，此時 DS18B20 的 1腳接地， 2 腳作為信號線， 3 腳接電源。其中 R1 和 R2 分別選擇200Ω和 1KΩ的電阻，電容器一般選擇 22μ F。最常用的是在 XTAL1 和 XTAL2 之間接晶體振蕩器與電路構成穩定的自激振蕩器，如圖 電路所示為單片機最常用的時鐘振蕩電路的接法，其中晶振可選用振蕩頻率為 6MHz的石英晶體，電容器一般選擇 30PF左右。單片機內部雖然有振蕩電路，但要形成時鐘，外部還需附加電路。在閑置模式下， CPU 停止工作。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 （ 1） 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 的 反向放大器的輸入和輸出。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。 測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線 ,其中一對線接地線與信號線 ,另一組接 VCC 和地線 ,屏蔽層在源端單點接地。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產生畸變造成的。當單總線上所掛DS1820 超過 8個時 ,就需要解決微處理器的總線驅動問題 ,這一點在進行多點測溫系統設計時要加以注意。顯然通道數越多，這種省時效應就越明顯。 圖 中先有跳過 ROM，即是啟動所有 DS18B20 進行溫度變換，之后通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個 DS18B20 的溫度數據。 圖 讀時序 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 13 DSl820 多路測量簡介