《數字溫度計》word版-全文預覽

　　

【正文】 微秒以上，完成寫初始化，然后寫入數據 RRC A 。寫 DS18B20 的子程序 MOV R2,8 。準備讀溫度前先復位 MOV A,0CCH 。調用 DS18B20 指令，將累加器中的命令寫進 DS18B20 MOV A,44H 。先復位 DS18B20 黃河科技學院畢業設計說明書 第 19 頁 JB FLAG1,TSS2 。時序要求延時一段時間 TSR7: SETB 。置標志位 ,表示 DS18B20 存在 LJMP TSR5 。然后拉高數據線 ，將 DS18B20 中的數據清 0 NOP NOP NOP MOV R0,25 TSR2: JNB ,TSR3 。拉高 管腳的電平 NOP CLR 。調用讀溫度子程序 ,進行溫度顯示 ,這里用兩位數碼管來顯示溫度 ,顯示范圍 00 到 99 度 ,顯示精度為 1 度 ,因為 12 位轉化時每一位的精度為 度 ,我們不要求顯示小數所以可以拋棄 29H 的低 4 位 ,將 28H 中的低 4 位移入 29H 中的高4 位 ,這樣獲得一個新字節 ,這個字節就是實際測量獲得的溫度 MOV A,29H MOV C,40H 。是否檢測到 DS18B20 標志 位 A_BIT EQU 20H 。 ORG 0000H 。程序流程確定后，就可在所確定的程序總體框架下，構思各個模塊的設計。 本設計中所使用的是 12MHz 的晶振，機器周期為 1μs， 具體的 時鐘 電路如 圖 示 。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化 [6, 376377]。 圖 復位電路 分類圖 本設計中，我采用的是按鍵電平復位的方式，其電路如圖 所示，這種方式電路比較簡單，且又避免了上電自動復位需要切斷電源的缺點。 圖 (b)為 開關 復位電路，它是利用 微動開關 來實現的。單片機復位期間不產生 ALE 信號，即 ALE＝ 1。單片機復位的條件是：必須使 RST 引腳加上持續兩個機器周期的高電平 ， 復位電路在接電瞬間， 黃河科技學院畢業設計說明書 第 14 頁 RESET 端的電位與 VCC 相同，隨著充電電流的減少， RESET 的電位逐漸下降。其中鐵芯變壓器作用是將 220V 的市電轉換成 6V 的交流電壓 ,然后將輸出的電壓再經整流 、 濾波和穩壓，最后得到所需的電壓；整流電路部分主要由 IN4007*4的硅整流二極管組成，作用是濾除交流諧波成分，輸出較為穩定的全波 [8, 4345]；電容濾波電路部分主要由 220uf 的電解電容和 103pf 的獨石電容 組成，作用是利用其充放電原理，降低脈動成分，提高其直流成分，另外可防止自激振蕩，減少高頻噪聲，改善負載的瞬態響應 ,其中輸入電容主要用來改善輸入電壓波紋，一般由輸出功率而定，輸出電容用來消除電路中可能存在的高頻噪聲，改善負載的瞬態響應； W7805 型三端集成穩壓塊作用是將直流電壓穩定在 +5V[8, 5354]。 圖 LED 顯示 電路 圖 黃河科技學院畢業設計說明書 第 13 頁 本系統 LED 顯示電路 部分主要由 LED 數碼管和 820? 的排阻組成 [5, 619]。 圖 系統溫度信號采集 電路 圖 本系統溫度信號采集電路 部分主要由 DS18B20 傳感器和 4K 電阻 組成。 (a)圖為一位七段 LED 數碼管的管腳分布 (b)圖為七段 LED 共陽極數碼管 (c)圖為七段 LED 共陰極數碼管 圖 數碼管結構圖 黃河科技學院畢業設計說明書 第 11 頁 4 硬件設計與原理 8051 單片機最小化系統 單片機最小 化 系統 電路圖 如 圖 所示 。 結構及分類 :數碼管由 8個發光二極管構成，通過不同的組合可用來顯示數字 0 ?字符 A ? F、 H、 L、 P、 R、 U、 Y、符號“ ?”及小數點“ .”。當某段驅動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導通并點亮，根據發光字段的不同組合可顯示出各種數字或字符 [3, 8689]。 在單片機電路里，芯片的驅動電流很小，一般為微安級別的，要通過三極管來驅動 LED 發光 。 LED 數碼管 常見的數碼管都是七段數碼顯示的，從正面觀察的話，上下分別有 5 個管腳，上面和下面的中間那個管腳，都是公共端。 寫暫存器 4EH 向內部 RAM 的第３和４字節寫上限下限數據命令，緊跟該命令后的是傳送２字節數據 。 跳過ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址 ,直接向 DS18B20 發出溫度變換命令 ,適合單片機 。 ROM、 RAM 指令集如 表 、 表 所示。 DS18B20 的設置位有一個字節，該字節各位的意義如下： TM R1 R0 1 1 1 1 1。 高速暫存 RAM:暫存存儲器包含了 8 個連續字節，前兩個字節是測得的溫度信息，第一個字節的內容是溫度的低八位，第二個字節是溫度的高八位。二進制的數據存儲在 DS18B20 的 2 個 8 位的 RAM 中。 64 位光刻 ROM:光刻 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼 ,即 ID。 DS18B20 是繼“一線總線”的早期產品后，新一代產品中最好的 ,性能價格比也非常出色 ,它開辟了溫度傳感器技術的新概念，可以使電壓、特性及封裝有更多的選擇，從而構建適合自己的經濟的測溫系統 [1, 196200]。DS18B20 可以程序設定 912 位的分辨率，精確度達到177。 C 范圍內 ,精度為177。 DS18B20 數字溫度 傳感器 Dallas 半導體公司的數字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，一線總線獨特而且經濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網絡，為測量系統的構建引入全新概念。此外， AT89C51設有穩態邏輯，可以在低到 黃河科技學院畢業設計說明書 第 6 頁 零頻率的條件下靜態邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。如果微處理器在外部執行狀態 ALE禁止，置位無效。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平 用于鎖存地址的地位字節。 P3 口管腳 的 備選功能 。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。這是由于內部上拉的緣故。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 低 功耗的閑置和掉電模式 32 條可編程 I/O 線 4K 字節可編程 FLASH 存儲器 (壽命： 1000 寫 /擦循環 ) 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案 [1, 943]。 圖 系統總體框圖 數字溫度計系統設計總圖如圖 所示。適合于惡劣環境的現場溫度測量，如環境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產品等。 參考文獻 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 5. 單片機系統程序設計 ............................................. 17 程序的總體設計 ............................................. 17 程序的編制 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 論文構成及研究內容 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 課題背景及目的 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 系統電源電路 ............................................... 14 系統復位電路 ............................................... 14 系統 時鐘電路 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ........................................... 錯誤 !未定義書簽。 Dallas 半導體公司的數字溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，在其內部使用了在板專利技術，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成