基于c51單片機,ds18b20溫度計的設計與實現范文模板參考資料(更新版)

　　

【正文】 3）實時性強 選用高性能的 AT89C51 單片機的實時性，表現在內部和外部事件能及時地響應，并做出相應的處理。 而傳統的溫度計也有反應速度慢、讀數麻煩、測量精度不高、誤差大等缺點而下面利用集成溫度傳感器 DS18B20設計并制作了一款基于 AT89C51的 4位數碼管顯示的數字溫度計，其電路簡單，軟硬件結構模塊化，易于實現。電子溫度計的出現，給人類的生活帶來了很多方便，使人類不管是在生活還是在工業方面都有了很多便利之處。控制理論從經典理論、現代理論已經發展到更先進的控制理論，控制系統也由簡單的控制系統、大系統發展到今 天的復雜系統。同時， DS18B20的輸出為數字量，可以直接與單片機連接，無需后級 A／ D轉換，控制簡單。 （ 5）經濟效益高 系統的設計步驟 （ 1）系統總體方案設計、 （ 2）方案論證評審 硬件和軟件的分別細化設計 硬件和軟件的分別調試 系統的組裝 （ 3）離線仿真和調試階 段 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 3 系體的總體方案設計和框圖設計 （ 1）系統的主要功能、技術指標、原理性方框及文字說明。 溫度范圍： 50℃ ～ 125℃。 溫度計電路設計總體設計方框圖如圖 1所示，控制器采用單片機 AT89C51，溫度傳感器采用 DS18B20，用 4 位 LED 數碼管以串口傳送數據實現溫度顯示。128*8 位內部 RAM P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時， P2口的管腳被外部拉低 ，將輸出電流。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數據存儲器寫選通） /RD（外部數據存儲器讀選通） P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1時， /EA 將內部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內部程序存儲器。 * 測溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測溫分辨率 ℃ 。高速暫存 RAM 的結構為 8 字節的存儲器，結構如圖 所示。 表 DS18B20 溫度轉換時間表 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 10 高速暫存 RAM 的第 8 字節保留未用，表現為全邏輯 1。若 T＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內的報警標志位置位，并對主機發出的報警搜索命令做出響應。初始化過程是主機通過向作為從機的 DS18B20 芯片發一個有時間寬度要求的初始化脈沖實現的。若高電平寫入的位是 1見圖 。而所謂跳過 ROM命令即： MOV A,0CCH。 (2)在 DS1820的有關資料中均未提及單總線上所掛 DS1820數量問題 ,容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820,在實際應用中并非如此。這一點在進行 DS1820 硬件連接和軟件設計 時也要給予一定的重視。 AT89C 單片機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。 AT89C51 的 穩態邏輯可以在低到零頻率的條件下靜態邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。即利用其內部的振蕩電路在 XTAL1和 XTAL2引線上外接定時元件，內部振蕩電路產生自激振蕩。 圖 AT89C51 單片機構成的最小系 傳感器數據采集電路 傳感器數據采集電路主要指 DS18B20 溫度傳感器與單片機的接口電路。如圖 所示 : 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 7 J u n 2 0 06 S he e t o f F i l e : J : \ x l \溫度計 \溫度計 .d db D r a w n B y:R11kR21kR34 70R44 .7 kC12 2uC22 2uC33 0pC43 0pbs ou n dV T I8 55 0Y1C R Y S T A LR54 70V C CE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 05 1GND1I/O2VDD3T1D S 18 B 2 0R64 .7 KV C Ca 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 BS5SWPBS1S W P BV C CIN1GND2OUT3WD 7 80 5C51 00 uC61 0p1GND2V C C3J1J1GNDV C C1 2 3 4 5 6 7 8 9J24 .7 KAAA A A BBBBBCCC C C DDDDDEEE E E FFFFFGGG GV C CQ1N P NQ2N P NB1C2E3Q3N P NR74 .7 KR94 .7 KR 1 14 .7 KR83 00R 1 03 00R 1 23 00123123010203V C C010203G 圖 顯示 電路 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 18 主板電路 R11kC222uC330pC430pY1C R Y S T A LV C CE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1805 1S5S W P BV C C 圖 主板電路 系統整體硬件電路包括傳感器數據采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調整電路，單片機主板電路，電源電路等。 讀 出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節，在讀出時需進行 CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。 印刷電路板的設計與制作 電路板的設計與制作是整個電路制作過程中比較重要的一步，如果電路板做不好，再好的電路設計也不行。做好這些設置后便可進行自動布線，自動布線后如果布線不是很理想還可用手動布線進行手動修改，這樣 PCB 圖就畫好了。查看是否有斷線和虛焊等。第三步是加電檢查。 整機的調試與測試 首先是測試顯示電路的正確性，根據硬件寫好一段顯示程序，寫入單片機中。 最后是按鍵子程序及報警子程序的調試，將按鍵子程序及報警子程序及上述程序正確編排后，寫入單片機中，上電后，各個部分工作正常，在測得當前溫度超出設定溫度上下限后，蜂鳴器 發出 報警聲，調試基本成功。 電 路中有五個按鍵，從左到右依次為 S S S S RESET，介紹如下： S1 為溫度 上下限 設置狀態的退出或確定按鍵 S2 為設置溫度上下限的 +鍵，每按下一次上下限值加一 S3 為設置溫度上下限的 鍵，每按下一次上下限值減一 S4 為設置溫度上下限設置狀態進入按鍵，第一次按下進入低限設置，按下S4后，再次按下 S1 進入高限設置。單片機原理與應用科學出版社， 2021 年 [15]丁元杰，單片機原理及應用，機械工業出版社， 1999