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基于51單片機(jī)的溫度檢測報(bào)警系統(tǒng)與時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2025-12-13 22:15 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】 +5V 無源蜂鳴器二個(gè)， 12MHZ晶振一個(gè)，多個(gè)按鍵和開關(guān)，常用電容電阻，連接線，三極管，二極管若干，滑動(dòng)變阻器一個(gè)。 2． 2 系統(tǒng)硬件各模塊作用 2．單片機(jī)核心控制模塊核心控制器件選用 STC89C52 單片機(jī) 。 STC89C52 單片機(jī) 為 40 管腳雙列直插芯片，它是一種高性能，低功耗的 8位 CMOS 微處理器芯片，市場應(yīng)用最多。而且價(jià)格便宜，控制方便，便于應(yīng)用有 4個(gè) I/O 口分別為 P1,P2,P3,P4。其中每一個(gè)管腳都能做獨(dú)立的輸入輸出管腳，它的第 9腳位復(fù)位管腳，接上電容和上拉電阻再帶個(gè)開關(guān)構(gòu)成復(fù)位電路。 18,19管腳接外部晶振和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成外部晶振電路。單片機(jī)，復(fù)位電路，晶振， 5V 電源構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。其中與 AT89S52 單片機(jī)管腳容。主控模塊對設(shè)定的報(bào)警溫度的儲存度儲存溫度檢測模塊彩屏顯示模塊鍵盤掃描模塊報(bào)警模塊圖 1 單片機(jī)最小電路圖 2為單片機(jī)最小電路，其中晶振頻率可以根據(jù)自己需要進(jìn)行選擇，范圍在 024MHZ，常用 12MHZ。復(fù)位電路得電容一般用 10UF，但并不唯一，只要 RC 所得時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期即可。還有其 P0 內(nèi)部無上拉電阻，所以在執(zhí)行輸出功能時(shí)，外部必須接上拉電阻（一般 10K即可）。 P0口有的作用，接上液晶的 DB0DB7(數(shù)據(jù)總線 )控制著向液晶發(fā)送 8位并行數(shù)據(jù)。 P2^7接上 DS18B20 的單數(shù)據(jù)線，發(fā)送并接受數(shù)據(jù)，地址的操作。 P3^0 到 P3^3 作為獨(dú)立按鍵口。P1^7 口控制蜂鳴器的報(bào)警，當(dāng)溫度、到達(dá)限定值時(shí)會(huì)發(fā)出高低電平脈沖，以至發(fā)出報(bào)警聲音。 2．數(shù)字溫度傳感器模塊（ 1）用 Pt100 外圍電路接法麻煩，需要 A/D 轉(zhuǎn)換，不好調(diào)試，計(jì)算量大，編程麻煩。（ 2）數(shù)字溫度傳感器選用 DS18B20，采用單總線通信協(xié)議，接法簡單，精度高，容易編程。故選用 DS18B20 DS18B20 主要特性有：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 DS18B20 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫 DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時(shí)精度為 ℃。可編程的分辨率為 9～ 12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。在 9 位分辨率時(shí)最多在內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 DS1820 的操作指令分為 ROM 操作命令和存儲器操作命令：（ 1）、 ROM 操作命令及其含義 Skip ROM 指令代碼（ CCh）：此命令執(zhí)行后的存儲器操作將針對在線的所有 DS1820。 Alarm Search 指令代碼（ ECh）：當(dāng)溫度值高于 TH或低于 TL 中的數(shù)值時(shí)，此命令可以讀出報(bào)警的 DS1820。（ 2）、存儲器操作指令代碼及其含義 Read Scratchpad 指令代碼（ BEh）：讀取溫度寄存器的溫度值。 Copy Scratchpad 指令代碼（ 48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到 EERAM 中，保證溫度值不丟失。 Convert T 指令代碼（ 44h）：啟動(dòng)在線 DS1280 做溫度 A/D 轉(zhuǎn)換。 Recall E2 指令代碼（ B8h）：將 EERAM 中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。溫度測量步驟如下： (1).Read ROM（ 33 h），每次對 DS1820 進(jìn)行操作之前都要對它進(jìn)行初始化，主要目的在于確定傳感器已經(jīng)連接到單總線上。 (2).Search ROM（ F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的 DS1820。 (3).Match ROM（ 55h），只有準(zhǔn)確的符合 64 位 ROM 序列的 DS1820 才能響應(yīng)其后的指令，當(dāng)然，單點(diǎn)測溫時(shí)可以使用 Skip ROM（ CCh）指令來跳過這一步。 (4).Convert T（ 44h），發(fā)完指令后應(yīng)查詢總線上的電平，當(dāng)電平位高時(shí)溫度轉(zhuǎn)換完成。 (5).Read Scratchpad（ BEh），將讀指令發(fā)出后，就可從總線上讀得表示溫度的 2 字節(jié)二進(jìn)制數(shù) 由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時(shí)序要求嚴(yán)格。為了保證 DS18B20 的嚴(yán)格 I/O 時(shí)序。需要做較精確的延時(shí)。它的各種時(shí)序如下圖所示： DS18B20 初始化時(shí)序圖 2 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 采用 +5V 電源供電圖 3 彩屏液晶部分電路連接圖 2．圖 4 溫度報(bào)警蜂鳴器用 CS9013 三極管驅(qū)動(dòng)，蜂鳴器用 5V的無源蜂鳴器，，同時(shí)在三極管基極串接個(gè)限流電阻 ,數(shù)據(jù)端口接 P1^7（由單片機(jī)的 P1^7直接輸出驅(qū)動(dòng)）。 2． 3 系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì) 2．系統(tǒng)原理框圖和原理圖圖 8 系統(tǒng)原理框圖下面是系統(tǒng)硬件電路連線圖（原理圖） STC89C52 單片機(jī) 溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換（ DS18B20 內(nèi)部完成此操作），送入單片機(jī)存儲，通過定時(shí)器 0 進(jìn)行定時(shí)讀取。通過定時(shí)器編出來的時(shí)間信息顯示到彩屏上，通過按鍵可對時(shí)間和鬧鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)，蜂寧器報(bào)警，在溫度達(dá)到

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