基于c51單片機,ds18b20溫度計的設計與實現范文模板參考資料-閱讀頁

　　

【正文】 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。圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發出報警鳴叫聲音。 圖 中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現 復位。 開始 溫度比較子程序 是否超出上下限 返 回 圖 主程序流程 主程序 主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量的當前溫度值，溫度測量每 1s 進行一次。 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。溫度轉換命令子程序流程圖，如圖 所示 圖 溫度轉換流程圖 發 DS18B20 復位命令 發跳過 ROM 命令 發溫度轉換開始命令 結束 發 DS18B20 復位命令 發跳過 ROM 命令 發讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 9 字節完？ CRC 校驗正？ 確？ 移入溫度暫存器 結束 N N Y Y 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業設計（論文） 第 頁 21 計算溫度子程序 計算溫度子程序將 RAM 中讀取值進行 BCD 碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖 所示。 開始 溫度零下 ? 溫度值取補碼置“ ”標志 計算小數位溫度 BCD值 計算整數位溫度 BCD 值 結束 置“ +”標志 N Y 陜西教育學院 高等專科學校畢業設計（論文） 第 頁 22 第四章 實物制作與調試說明 原材料的選擇與采購 本次設計在原材料的選擇與采購上做到了設計最優化 ,即用最小的開支 ,獲得性價比較高的元 器件和材料。選元器件時，盡量選擇能使電路簡化的器件。 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。 利用 Protel 99SE 畫原理圖。畫好原理圖后要對其進行電氣檢測，檢查原理圖是否有錯，同時還要創建網絡表為下一步的工作做好準備。在對 PCB 圖設計時首先要添加封裝庫，這樣原理圖中給予的封裝才能有效，然后調入網絡表看原理圖的封裝，命名等是否有錯，如果沒錯便可進行下一步操作。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。把設計布局好的 PCB 圖打印出來之 后，然后進行壓板、腐蝕、鉆孔。 元件的焊接。當然為了美觀在布線中最好不要出現跳線。查看是否有斷線和虛焊等。對于懷 疑是復位電路故障而不能正常工作的單片機也可以采用模擬復位的方法來判斷，單片機正常工作時第 9 腳對地電壓為零，可以用導線短時間和＋ 5V 連接一下，模擬一下上電復位，如果單片機能正常工作了，說明這個復位電路有問題。而在目測的過程中，我們 發現 有一條印制線斷開，因此我們用焊錫使這條斷線連在一起。在目測完之后，利用萬用表來測量連線和接 點，檢查它們的通斷狀態是否和設計一樣。第三步是加電檢查。第四步是聯機檢查。 軟件調試， 第一 步是在具有匯編軟件的主機上和用戶系統連接起來，進行調試準備。第三步是系統連調，即進行軟件和硬件聯合調試。 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。證明顯示電路正常。 然后測試得到溫度程序，將初始化程序， DS18B20 正常工作的初始化程序、寫 DS18B20 程序、讀 DS18B20 程序 ，得到溫度子程序，溫度轉換子程序，數據轉換子程序，顯示子程序正確編排后寫入單片機中，上電，顯示不正常。上電后，顯示當前溫度。 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。進而到考慮采用中斷方式解決此問題，但因為DS18B20 正常工作有嚴格的時序限制，否則不能正常 工作，而中斷則在很大可能上會影響到 DS18B20 正常工作。后來仔細排查發現按鍵反應遲緩是由于顯示程序占用時間過長造成的，修改顯示程序并且在主程序和按鍵子程序中增加調用顯示程序的次數，問題得以解決。設計的所有功能全部得以實現。 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。此時數碼管應顯示初值 025，由于顯示時間稍短，一閃即過。硬件正常， LED 就會顯示當前溫度。直到采取措施改變環境溫度在上下限范圍內或調整溫度上下限。單片機原理與應用電子技術專業英語傳感器及其應用合肥，中國科學技術大學出版社， 2021. [12]范立南，謝子殿 .單片機原理及應用教程 .北京大學出版社， 2021. [13]沈德金 .MCS51 系列單片機接口電路與應用程序實例 .：北京航空航天大學 .2021. [14]潘松，趙敏笑科學出版社， 2021 年 [15]丁元杰，單片機原理及應用，機械工業出版社， 1999