亚洲一区二区三区四区五区六丨久草在线视频福利资源站丨久久亚洲国产精品亚洲老地址丨免费看国产成年无码av片丨性做久久久久丨色综合天丨国产精品乱码丨天天色天天色天天色

如今，在很多電子產(chǎn)品中，將單片機(jī)用到溫度檢測(cè)和溫度控制;而溫度則是系統(tǒng)常需要測(cè)量、控制和保持的一個(gè)量。因此本文從硬件和軟件兩方面介紹了AT89C2051單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)硬件原理圖和程序框圖作了簡(jiǎn)潔的描述。

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

1.1數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集電路如圖2所示，由溫度傳感器DS18B20采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度，提供給AT89C2051的P3.2口作為數(shù)據(jù)輸入。在本次設(shè)計(jì)中所控的對(duì)象為所處室溫。當(dāng)然作為改進(jìn)可以把傳感器與電路板分離，由數(shù)據(jù)線相連進(jìn)行通訊，便于測(cè)量多種對(duì)象。

圖2 數(shù)據(jù)采集電路

(1)DS18B20概述

DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO-92小體積封裝形式;溫度測(cè)量范圍為-55℃～+125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出，支持3V～5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便;其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生;多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20使電壓、特性有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。如圖2所示DS18B20的2腳DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端;1腳GND為電源地;3腳VDD為外接供電電源輸入端。

DS18B20

(2)AT89C2051

AT89C2051(以下簡(jiǎn)稱2051)是一枚8051兼容的單片機(jī)微控器，與Intel的MCS-51完全兼容，內(nèi)藏2K的可程序化Flash存儲(chǔ)體，內(nèi)部有128B字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，可直接推動(dòng)LED，與8051完全相同，有15個(gè)可程序化的I/O點(diǎn)，分別是P1端口與P3端口(少了P3.6)。

AT89C2051引腳圖

1.2接口電路

接口電路由ATMEL公司的2051單片機(jī)、ULN2003達(dá)林頓芯片、4511BCD譯碼器、串行EEPROM24C16(保存系統(tǒng)參數(shù))、MAX232、數(shù)碼管及外圍電路構(gòu)成， 單片機(jī)以并行通信方式從P1.0～P1.7口輸出控制信號(hào)，通過(guò)4511BCD譯碼器譯碼，用2個(gè)共陰極LED靜態(tài)顯示溫度的十位、個(gè)位。

串行EEPROM24C16是標(biāo)準(zhǔn)I2C規(guī)格且只要兩根引腳就能讀寫。由于單片機(jī)2051的P1是一個(gè)雙向的I/O端口，所以在我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將P1端口當(dāng)成輸出端口用。由圖2可知，P1.7作為串性的時(shí)鐘輸出信號(hào)與24C16的第6腳相接，P1.6則作為串行數(shù)據(jù)輸出接到24C16的第5腳。P1. 4和P1.5則作為兩個(gè)數(shù)碼管的位選信號(hào)控制，在P1.4=1時(shí)，選中第一個(gè)數(shù)碼管(個(gè)位);P1.5=1時(shí)，選中第二個(gè)數(shù)碼管(十位)。P1.0～P1.3的輸出信號(hào)接到譯碼器4511上作為數(shù)碼管的顯示。此外，由于單片機(jī)2051的P3端口有特殊的功能，P3.0(RXD)串行輸入端口，P3.1(TXD)串行輸出端口，P3.2(INTO)外部中斷0，P3.3(INT1)外部中斷1P3.4，(T0) 外部定時(shí)/計(jì)數(shù)輸入點(diǎn)，P3.5(T1)外部定時(shí)/計(jì)數(shù)輸入點(diǎn)。由圖2可知，P3.0和P3.1作為與MAX232串行通信的接口;P3.2和P3.3作為中斷信號(hào)接口;P3.4和P3.5作為外部定時(shí)/記數(shù)輸入點(diǎn)。P3.7作為一個(gè)脈沖輸出，控制發(fā)光二極管的亮滅。

由于在電路中采用的共陰極的LED數(shù)碼管，所以在設(shè)計(jì)電路時(shí)加了一個(gè)達(dá)林頓電路ULN2003對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，產(chǎn)生足夠大的電流驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。由于4511只能進(jìn)行BCD十進(jìn)制譯碼，只能譯到0至9，所以在這里我們利用4511譯碼輸出我們所需要的溫度。

1.3報(bào)警電路簡(jiǎn)介

圖3 報(bào)警電路

文中所設(shè)計(jì)的報(bào)警電路較為簡(jiǎn)單，由一個(gè)自我震蕩型的蜂鳴器(只要在蜂鳴器兩端加上超過(guò)3V的電壓，蜂鳴器就會(huì)叫個(gè)不停)和一個(gè)發(fā)光二極管組成(如圖3所示)。在這次設(shè)計(jì)中蜂鳴器是通過(guò)ULN2003電流放大IC來(lái)控制。在我們所要求的溫度達(dá)到一定的上界或者下界時(shí)(在文中我們?cè)O(shè)置的上界溫度是45℃，下界溫度是5℃)，報(bào)警電路開始工作，主要程序設(shè)計(jì)如下：

main()//主函數(shù)

{unsigned char i=0;

unsigned int m,n;

while(1)

{i=ReadTemperature();//讀溫度}

if(i>0 && i<=10) //如果溫度在0到10度之間直接給七段數(shù)碼管賦值

{P1=designP1[i];}

else//如果溫度大于10度

{m=i%10;//先給第一個(gè)七段數(shù)碼管賦值

D1=1;

D2=0;

P1=designP1[m];

n=i/10;//再給第二個(gè)七段數(shù)碼管賦值

D1=0;

D2=1;

P1=designP1[n];

if(n>=4&&m>=5)%%(m<=5)//判斷溫度的取值范圍，如果大于45或小于5度，則蜂鳴器叫，發(fā)光二極管閃爍

{ int a,b;

Q1=1;//蜂鳴器叫

for(a=0;a<1000;a++)//發(fā)光二極管閃爍

for(b=0;b<1000;b++)

Q2=1;

for(a=0;a<1000;a++)

for(b=0;b<1000;b++)

Q2=0;}}}

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)程序流程圖

系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)程序流程圖

2.2溫度部分軟件設(shè)計(jì)

DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。故主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。程序主要函數(shù)部分如下：

(1)初始化函數(shù)

//讀一個(gè)字節(jié)函數(shù)

ReadOneChar(void)

{unsigned char i=0;

unsigned char dat = 0;

for (i=8;i>0;i--)

{ DQ = 0; // 給脈沖信號(hào)

dat>>=1;

DQ = 1; // 給脈沖信號(hào)

if(DQ)

dat|=0x80;

delay(4);}

return(dat);}

//寫一個(gè)字節(jié)函數(shù)

WriteOneChar(unsigned char dat)

{unsigned char i=0;

for (i=8; i>0; i--)

{DQ = 0;

DQ = dat&0x01;

delay(5);

DQ = 1;

dat>>=1;}}

(2)讀取溫度并計(jì)算函數(shù)

ReadTemperature(void)

{unsigned char a=0;

unsigned char b=0;

unsigned int t=0;

float tt=0;

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); // 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作

WriteOneChar(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換

Init_DS18B20();

WriteOneChar(0xCC); //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作

WriteOneChar(0xBE); //讀取溫度寄存器等(共可讀9個(gè)寄存器) 前兩個(gè)就是溫度

a=ReadOneChar();

b=ReadOneChar();

t=b;

t<<=8;

t=t|a;

tt=t*0.0625;

t= tt*10+0.5; //放大10倍輸出并四舍五入---此行沒用

(3)主程序部分見前

return(t);}

小結(jié)

以上就是基于51單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)介紹了。AT89C2051單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好。本文設(shè)計(jì)是一種低成本的利用單片機(jī)多余I/O口實(shí)現(xiàn)的溫度檢測(cè)電路，該電路非常簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn),，并且適用于幾乎所有類型的單片機(jī);目前此設(shè)計(jì)已成功應(yīng)用于鉆井模擬器實(shí)驗(yàn)室室溫控制。
QQ：709211280