基于51单片机的温度警报器的设计 单片机课程设计
基于51单片机的的温度报警器设计
1引言 (1)1.1 单片机的应用背景 (1)2 总体设计方案 (2)2.1 功能简介 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 芯片器材 (3)3 硬件设计 (3)3.1 AT89C51 (3)3.1.1 AT98C51引脚图 (3)3.1.2 AT89C51结构特点 (5)3.2 温度获取 (5) (7)3.3 时钟电路 (8)3.4 温度显示电路 (8)3.5报警电路 (10) (10)4 程序设计 (10)4.1 程序流程图 (11)4.2 初始化子程序 (11)4.3 读子程序 (12)4.4 写子程序 (13)4.5 数据处理子程序 (13)4.6 显示子程序 (15)4.7报警子程序 (17)5 实验仿真 (18) (18)6 总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)1引言1.1 单片机的应用背景目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通信与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机,更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。
世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。
此次课设中用到的是ATMEL公司,下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。
ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。
ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。
在CMOS 器件生产领域中,ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。
这些技术用于单片机生产,使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势,ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。
单片机小项目——基于51单片机的温度报警器
单⽚机⼩项⽬——基于51单⽚机的温度报警器单⽚机⼩项⽬介绍项⽬功能介绍编程语⾔:C语⾔。
开发环境:keil。
主要功能:1602屏显⽰时间和温度,当温度超过预定值时蜂鸣器⼯作报警。
此项⽬只是作为单⽚机初学者的⼀个⼩测验。
硬件资源分配1602屏——P0,P2^7,P2^5,P2^6。
串⼝——P2^0,P2^1。
传感器——DS18B20 P3^7;DS1302 P3^4,P3^5,P3^6。
蜂鸣器——P1^6。
LCD1602屏配置在h⽂件中声明端⼝和函数:#ifndef __LCD1602_H_#define __LCD1602_H_#include<reg52.h>//重定义关键字#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint#define uint unsigned int#endif//定义端⼝#define LCD1602_DATAPINS P0sbit LCD1602_E=P2^7;sbit LCD1602_RW=P2^5;sbit LCD1602_RS=P2^6;//函数声明void Lcd1602_Delay1ms(uint c); //延时函数void LcdWriteCom(uchar com); //写⼊命令void LcdWriteData(uchar dat); //写⼊数据void LcdInit(); //LCD初始化⼦程序#endif在LCD1602.c⽂件中写⼊时序和命令等函数代码:#include "LCD1602.h"/***************************延时函数**************************/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //误差 0us{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}/***************************底层函数**************************/void LcdWriteCom(uchar com) //写⼊命令{LCD1602_E = 0; //使能LCD1602_RS = 0; //选择发送命令LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = com; //放⼊命令Lcd1602_Delay1ms(1); //等待数据稳定LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdWriteData(uchar dat) //写⼊数据{LCD1602_E = 0; //使能清零LCD1602_RS = 1; //选择输⼊数据LCD1602_RW = 0; //选择写⼊LCD1602_DATAPINS = dat; //写⼊数据Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; //写⼊时序Lcd1602_Delay1ms(5); //保持时间LCD1602_E = 0;}void LcdInit() //LCD初始化⼦程序{LcdWriteCom(0x38); //开显⽰LcdWriteCom(0x0c); //开显⽰不显⽰光标LcdWriteCom(0x06); //写⼀个指针加1LcdWriteCom(0x01); //清屏LcdWriteCom(0x80); //设置数据指针起点}在main.c⽂件中运⽤:(这⾥先让显⽰屏显⽰⾃定义的内容,稍后再做更改)#include "reg52.h"#include "LCD1602.h"unsigned char Disp[]=" Pechin Science ";void main(){unsigned char i=0;LcdInit();for(i=0;i<16;i++){LcdWriteData(Disp[i]);}while(1){}}DS18B20温度传感器配置(并将其与LCD协同使⽤)在DS18B20.c⽂件中写⼊相关函数:1 #include "DS18B20.h"234/***************************延时函数**************************/5void Delay1ms(unsigned int y)6 {7 unsigned int x;8for( ; y>0; y--)9 {10for(x=110; x>0; x--);11 }12 }131415/***************************底层函数**************************/1617 unsigned char Ds18b20Init() //初始化函数18 {19 unsigned char i;20 DSPORT = 0; //将总线拉低480us~960us21 i = 70;22while(i--); //延时642us23 DSPORT = 1; //然后拉⾼总线,如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低25while(DSPORT) //等待DS18B20拉低总线26 {27 Delay1ms(1);28 i++;29if(i>5) //等待>5MS30 {31return0; //初始化失败32 }3334 }35return1; //初始化成功36 }373839void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat) //写⼊⼀个字节40 {41 unsigned int i, j;4243for(j=0; j<8; j++)44 {45 DSPORT = 0; //每写⼊⼀位数据之前先把总线拉低1us46 i++;47 DSPORT = dat & 0x01; //然后写⼊⼀个数据,从最低位开始48 i=6;49while(i--); //延时68us,持续时间最少60us50 DSPORT = 1; //然后释放总线,⾄少1us给总线恢复时间才能接着写⼊第⼆个数值51 dat >>= 1;52 }53 }545556 unsigned char Ds18b20ReadByte() //读取⼀个字节57 {58 unsigned char byte, bi;59 unsigned int i, j;60for(j=8; j>0; j--)61 {62 DSPORT = 0; //先将总线拉低1us63 i++;64 DSPORT = 1; //然后释放总线65 i++;66 i++; //延时6us等待数据稳定67 bi = DSPORT; //读取数据,从最低位开始读取68/*将byte左移⼀位,然后与上右移7位后的bi,注意移动之后移掉那位补0。
基于51单片机的温度报警系统设计
基于51单片机的温度报警系统设计温度报警系统是一种常见的安全监控系统,它可以监测环境温度,并在温度达到设定阈值时发出警报。
本文将介绍一个基于51单片机的温度报警系统的设计。
一、系统设计目标和功能本系统的设计目标是实时监测环境温度,并在温度达到预设阈值时发出警报。
具体功能包括:1.温度采集:通过温度传感器实时采集环境温度。
2.温度显示:将采集到的温度值通过数码管显示出来。
3.温度比较:将采集到的温度值与预设的阈值进行比较。
4.报警控制:当温度超过预设的阈值时,触发警报控制器。
5.报警指示:通过蜂鸣器或者LED灯等方式进行报警提示。
二、硬件设计本系统的硬件设计包括主控部分和外围部分。
1. 主控部分:使用51单片机作为主控芯片,通过AD转换器和温度传感器实现温度数据采集。
采用片内RAM和Flash存储器对数据进行处理和存储。
2.外围部分:包括数码管显示和报警指示。
使用数码管模块将温度值进行显示,使用LED灯或者蜂鸣器进行报警指示。
三、软件设计本系统的软件设计包括程序的编写和算法的设计。
1.程序编写:使用C语言编写单片机的程序。
程序主要包括温度采集、温度比较、报警控制和报警指示等功能。
2.算法设计:根据采集到的温度值与预设阈值进行比较,判断是否触发警报控制器。
同时,根据警报控制器的状态,控制报警指示的开关。
四、系统测试完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试以验证系统的正确性和稳定性。
1.硬件测试:对硬件电路进行测试,包括电源、信号传输和外围器件等方面。
测试时需要注意电源的稳定性,信号的准确性和外围部件的工作状态。
2.软件测试:进行程序的运行测试,检查各功能是否正常运行。
特别关注温度采集和比较、报警控制和报警指示等功能。
五、系统性能分析对系统的性能进行分析,包括温度采集的准确性、报警控制的响应时间和报警指示的稳定性等方面。
1.温度采集准确性:主要受温度传感器的精度和ADC转换的准确性影响。
在设计中要选择合适的传感器和ADC。
基于51单片机的温度检测报警系统
基于51单片机的温度检测报警系统摘要本文介绍了一种基于51单片机的温度检测报警系统的设计方案。
该系统能够实时检测环境温度,并在温度超出设定范围时触发报警器进行报警,从而实现对环境温度的监测和控制。
本文将主要涉及系统的硬件设计、软件设计和实现过程。
系统硬件设计本系统所需的核心硬件有:51单片机、温度传感器DS18B20、LED指示器和蜂鸣器,其中51单片机作为系统的控制中心,主要负责对温度传感器进行采集并触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
系统硬件电路图如下:TODO: 插入电路图其中,温度传感器DS18B20通过单总线协议连接到51单片机的P1.0引脚。
P1.1引脚连接到LED指示器,P1.2引脚连接到蜂鸣器。
系统软件设计本系统的软件设计主要分为两部分:主程序和温度采集程序。
主程序包括了系统的初始化、温度检测、温度报警、LED指示器和蜂鸣器控制等模块。
温度采集程序则是通过调用DS18B20的寄存器读写命令从传感器读取温度。
具体实现过程如下:主程序TODO: 插入代码主程序包含以下模块:1.系统初始化:配置P1.0引脚为输入模式,P1.1和P1.2引脚为输出模式。
2.温度检测:调用温度采集程序获取当前温度值,并判断是否超出指定范围。
3.温度报警:如果温度超出指定范围,则触发LED指示器和蜂鸣器进行报警处理。
4.LED指示器控制:根据温度超出指定范围的状态,对LED指示器进行开关控制。
5.蜂鸣器控制:根据温度超出指定范围的状态,对蜂鸣器进行开关控制。
温度采集程序TODO: 插入代码温度采集程序包含以下功能:1.向DS18B20发送获取温度命令。
2.从DS18B20读取温度数值。
3.根据读取到的值计算温度并返回。
系统实现过程本系统的实现过程包括系统硬件的组装和系统软件的编写。
硬件组装过程主要是将51单片机、温度传感器、LED指示器和蜂鸣器进行连接。
软件编写过程则是根据系统设计方案,编写相应的主程序和温度采集程序,并将程序烧录进51单片机中。
基于C51单片机的数字温度报警器的设计
中国地质大学(武汉)——基于C51单片机的数字温度报警器的设计指导老师:姓名:班级:072学号:专业:机械设计制造及其自动化院系:机电学院日期:2016.01.10基于单片机的数字温度报警器的设计摘要:随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。
本次课程设计是基于AT89C51单片机进行温度传测定及报警等功能的设计,利用数字温度传感器DS18B20的测温系统,通过LED数码管和LCD液晶显示屏同时显示实时温度和报警预设温度,报警指示通过蜂鸣器的声音和16X16点阵屏同时报警,并能采取降温措施(直流电动机启动)。
同时本次设计的报警温度采用键盘输入的方式,确保各种报警温度可以方便的设定和调节。
本次课程设计的系统电路简单、操作简便,能任意设定报警温度,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。
关键词:单片机、温度检测、AT89C51、DS18B20目录基于单片机的数字温度报警器的设计 (1)一、引言: (3)二、设计方案 (3)1.基本要求 (3)2.扩展功能 (3)3.方案选定 (3)4.总体设计方案 (4)三、功能模块分析 (4)1.复位电路 (4)2.键盘电路 (5)3.DS18B20温度检测电路 (6)4.显示电路 (7)5.报警电路 (10)6.降温风扇电路 (10)四、软件设计分析 (11)1.主函数模块 (11)2.温度检测模块 (12)3.键盘扫描模块 (13)4.LCD液晶显示模块 (14)5.中断模块 (15)五、课程设计体会 (15)附录: (18)一、引言:随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。
数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。
其中数字温度计就是一个典型的例子。
数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温精确、功能多样话等优点。
基于51单片机温度警报器设计 单片机课程设计
《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院:电子信息与电气工程学院专业:班级:课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
单片机温度报警器课程设计报告
单片机温度报警器课程设计报告课程设计报告:单片机温度报警器一、设计背景温度是一个非常重要的物理量,在生活和工作中有广泛的应用。
当温度超过一定范围时,可能会对人体健康和设备运行产生危害。
因此,设计一个能够监测温度并能及时报警的装置对我们的生活和工作具有重要意义。
二、设计目标本设计的目标是通过单片机来实现一个基于温度的报警器。
当温度超过设定的阈值时,通过报警器发出警报,并能够显示实时的温度值。
三、设计硬件本设计所需的硬件主要包括:1.单片机:采用常用的单片机型号,如51系列单片机。
2.温度传感器:常用的温度传感器有LM35、DS18B20等,可以根据具体需求选择合适的温度传感器。
3.蜂鸣器:用来发出报警声音。
4.显示器:可以选择液晶显示器或数码管等来显示实时的温度值。
四、设计步骤1.初始化单片机和相关模块:通过编程初始化单片机和温度传感器,使其准备好接收温度数据。
2.读取温度值:通过单片机读取温度传感器输出的模拟信号,并进行相应的数字处理。
3.判断温度是否超过阈值:将读取到的温度值与设定的阈值进行比较,判断是否需要发出报警。
4.发出报警信号:当温度超过阈值时,通过蜂鸣器发出报警声音,提醒用户温度异常。
5.显示实时的温度值:将读取到的温度值通过显示器进行显示,使用户能够实时了解温度情况。
五、预期效果通过本设计,可以实现一个简单而实用的单片机温度报警器。
当温度超过设定的阈值时,蜂鸣器会发出报警声音,同时温度值还可以通过显示器进行实时显示。
这样可以帮助用户及时发现温度异常情况,采取相应的措施,保证个人和设备的安全。
六、总结本设计通过单片机、温度传感器、蜂鸣器和显示器等硬件的组合,实现了一个基于温度的报警器。
在实际应用中,可以根据实际需要进行进一步的功能扩展,如添加温度记录功能、设置多个温度报警阈值等。
这个设计体现了单片机的应用能力和灵活性,在学生的学习过程中起到了很好的锻炼作用。
基于51单片机智能温度检测报警
DS18B20初始化
读取存储在 EEPROM的数据
按键检测与处理
判断是否正常 显示set_f==0? 是 DS18B20温度采集 读取
否
判断是否设置 上限set_f==1? 是
否
判断温度是否 超限? 是 报警提示
显示设置上限 否
显示设置下限
关闭提示
显示温度值
四、软件设计——数码管显示子程序设计
开始
A
V
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
L
C
E
C
2
2
2
2
2
2
2
2
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3
3
3
3
3
3
3
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3
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4
1
2
3
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5
6
7
8
9
0
1
2
3
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6
7
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9
0
V
C
C
V
1
R
K
C
5
1
2
D
C W
1
2
9
W
2
8 4位数码管
S
Q W
3
8
3 6
5
W
4
5
K
K
K
E
E
E
Y
Y
Y
R
4
3
2
基于51单片机的温度报警器设计
基于51单片机的温度报警器设计引言:温度报警器是一种用来检测环境温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本文将基于51单片机设计一个简单的温度报警器,以帮助读者了解如何利用单片机进行温度监测和报警。
一、硬件设计硬件设计包括传感器选择、电路连接以及报警装置的设计。
1.传感器选择温度传感器的选择非常重要,它决定了监测温度的准确性和稳定性。
常见的温度传感器有热敏电阻(如NTC热敏电阻)、热电偶以及数字温度传感器(如DS18B20)。
在本设计中,我们选择使用DS18B20数字温度传感器,因为它具有高精度和数字输出的优点。
2.电路连接将DS18B20与51单片机连接,可以采用一根三线总线(VCC、GND、DATA)的方式。
具体连接方式如下:-将DS18B20的VCC引脚连接到单片机的VCC引脚(一般为5V);-将DS18B20的GND引脚连接到单片机的GND引脚;-将DS18B20的DATA引脚连接到单片机的任意IO引脚。
3.报警装置设计报警装置可以选择发出声音警报或者显示警报信息。
在本设计中,我们选择使用蜂鸣器发出声音警报。
将蜂鸣器的一个引脚连接到单片机的任意IO引脚,另一个引脚连接到单片机的GND引脚。
二、软件设计软件设计包括温度读取、温度比较和报警控制的实现。
1.温度读取通过51单片机的IO引脚和DS18B20进行通信,读取DS18B20传感器返回的温度数据。
读取温度数据的具体步骤可以参考DS18B20的通信协议和单片机的编程手册。
2.温度比较和报警控制将读取到的温度数据和设定的阈值进行比较,如果温度超过阈值,则触发报警控制。
可以通过控制蜂鸣器的IO引脚输出高电平或低电平来控制蜂鸣器是否发出声音警报。
三、工作原理整个温度报警器的工作原理如下:1.首先,单片机将发出启动信号,要求DS18B20开始温度转换。
2.单片机等待一段时间,等待DS18B20完成温度转换。
3.单片机向DS18B20发送读取信号,并接收DS18B20返回的温度数据。
基于51单片机温度报警器设计
目录一、摘要 (1)二、设计方案论证 (2)(一)系统主机选择 (2)(二)温度传感器选择 (2)(三)液晶选择 (2)(四)报警电路选择 (3)三、硬件电路设计 (3)(一)设计思路: (3)(二)总体设计方框图2-1: (3)(三)原理图 (4)(四)单片机最小系统设计 (5)(五)AT89C52单片机芯片引脚功能介绍...................................... 5、6 (六)测温电路设计 . (8)(七)显示电路设计 ...................................................... 9、10 (八)报警电路设计 (10)四、软件设计 ........................................................ - 10 -(一)主程序流程图 ..................................................... - 11 - (二)测温程序 ......................................................... - 11 - (三)报警程序 ......................................................... - 12 -五、系统仿真 ........................................................ - 12 -六、总结与体会...................................................... - 13 -参考文献................................................................................................... - 14 -附录Ⅰ原理图.. (16)一、摘要在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制。
基于51单片机温度报警器设计
基于51单片机温度报警器设计
以上
研究背景
随着电子技术的发展,温度报警器的应用已有很大的普及,它可以准确的检测温度,
并且控制环境温度,从而给生活带来很多实施便利性。
51单片机温度报警器的研究是一项极具挑战的任务,因为除了要考虑温度传感原理,还需要研究51单片机的软硬件结构。
本研究即以51单片机为主要研究环节,结合温度特性,设计一款简单实用的温度报警器。
研究方法
本研究使用51单片机,采用51系统软件编程,结合串口程序实现温度检测功能。
51
芯片单片机能够轻松实现温度采集、数据处理、报警控制功能,并且能够满足用户的一些
特定功能实现要求。
本研究还考虑了温度传感器、报警器等元件,并在实验过程中对报警
器进行了优化改进,保证数据测量和控制精度。
研究结果
通过实验,本研究设计出一款温度报警器,它采用51单片机,结合温度传感器和报
警器而成。
51单片机校准温度采集、数据处理计算,报警器可以根据用户自定义的告警值发出声光报警。
整个系统对温度的测量和报警控制能够达到用户的要求。
此外,该温度报
警器采用独立模块化设计,在现场控制时可以灵活配置参数,增加报警器的功能性。
通过本研究设计出一款51单片机温度报警器,能够准确地检测温度,当温度超出预
定值时,发出报警,实现环境温度的控制。
同时,本研究还研发出独立模块化的系统,可
以灵活的配置参数,显著提高其报警功能。
基于51单片机的温度警报器的设计
基于51单片机的温度警报器的设计温度警报器是一种能够实时监测温度并在温度超过设定阈值时发出警报的装置。
本设计基于51单片机,通过温度传感器、LCD显示屏、蜂鸣器等元件实现温度监测和报警功能。
设计方案如下:1.硬件设计:a.温度传感器:选择一款常见的温度传感器,如DS18B20,通过数据线连接到单片机的GPIO口,实时获取温度数据。
b.LCD显示屏:使用16x2LCD显示屏,通过I2C接口与单片机连接,用于显示当前温度和报警信息。
c.蜂鸣器:选择一个合适的蜂鸣器,通过单片机的GPIO口控制,用于发出声音报警信号。
d.电源电路:为单片机和其他电路提供稳定的电源,可以选择直流电源或电池供电。
2.软件设计:a.初始化:对单片机进行初始化设置,包括IO口初始化、LCD初始化、温度传感器初始化等。
b.温度采集:通过温度传感器不断采集温度数据,并将其显示在LCD 屏幕上。
c.温度判断:获取当前温度值,并与设定的阈值进行比较。
如果高于阈值,进入报警状态。
d.报警处理:当温度超过设定阈值时,触发蜂鸣器发出声音报警信号,并在LCD上显示相应警告信息。
同时,可以选择触发其他动作,如发送短信或邮件通知。
e.报警解除:当温度恢复正常后,蜂鸣器停止报警,LCD屏幕上显示正常温度信息。
通过以上硬件和软件设计,我们可以实现一个基于51单片机的温度警报器。
该警报器能够实时监测环境温度,当温度超过设定阈值时,蜂鸣器会发出声音报警,并在LCD显示屏上显示相应报警信息。
当温度恢复正常后,报警器会自动停止报警,并显示正常温度信息。
除了基本的功能,还可以根据需求进行一些扩展。
比如,可以添加按钮控制来设置温度阈值,或者增加温度记录功能,实时记录温度变化并保存。
总之,基于51单片机的温度警报器设计具有可扩展性和实用性,可以满足不同环境的需求。
基于51单片机的温度警报器的设计单片机课程设计报告
《单片机原理及应用》课程设计任务书二级学院:电子信息与电气工程学院专业:班级:课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
基于51单片机温度报警器的设计
目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 温度控制系统设计的意义 (5)1.3 温度控制系统完成的功能 (5)第二章系统方案设计 (6)2.1 方案一 (6)2.2 方案二 (6)2.3 方案论证 (7)第三章硬件电路设计 (8)3.1系统总体设计 (8)3.2 各部分硬件电路设计 (9)3.2.1时钟电路设计 (9)3.2.2系统复位电路 (10)3.2.3报警与控制电路设计 (11)3.2.4 LED显示电路设计 (12)3.2.4温度检测电路设计 (14)3.2.5按键电路设计 (16)第四章软件设计 (17)4.1 主程序方案 (17)4.2 各个模块子程序设计 (20)4.2.1温度采集程序 (20)4.2.2数码管显示模块 (23)4.2.3温度处理程序 (24)第五章系统调试 (25)5.1测试环境及工具 (25)5.2测试方法 (25)5.3测试结果分析 (26)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (27)附录一:系统原理图 (29)附录二:程序代码 (30)摘要随着现代信息技术的飞速发展,在生产中温度的准确测量是一个比较困难的事情从最初的酒精、水银温度计到现在的数字化、集成化的温度检测系统。
可见传感器的发展是飞快的。
它快速的发展必将带来新一轮的工业化的革命和社会发展的飞跃。
本文从硬软件两个方面介绍了基于AT89S52单片机温度自动检测系统的设计。
系统硬件由控制电路、温度采集电路、键盘和LED显示电路组成。
软件设计从设计思路、软件系统框图出发,先介绍整体的思路后,再逐一分析各模块程序算法的实现,最终编写出满足任务需求的程序。
最终通过DS18B20采集温度并显示出来,由此对周围环境的温度进行有效检测与报警。
基本上满足了温度检测与报警的要求,具有超调量小,采样值与设定值基本一致,操作简单等优点。
本设计创新点在于采用数字式温度传感器DS18B20 作为感温元件, 占用单片机引脚少, 因而可以利用空余引脚通过软件模拟和温度显示。
基于51单片机的温度报警系统设计
宝鸡文理学院电子电气工程学院单片机实习设计报告设计题目: 基于51单片机的温度报警系统设计班级: 2013级自动化2班姓名: 赵阳201395124062李杰201395124063江超201395124064王珊201395124065 指导教师: 李军生张曦2016年1月8日基于51单片机的温度报警系统设计摘要温度是一个十分重要的物理量,对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高,人们也迫切需要检测与控制温度。
温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。
日常生活中也可以见到,如电冰箱的自动制冷,空调器的自动控制等等。
在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中,温度是一个非常重要的过程变量。
例如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行监控。
然而,用常规的监控方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行监控不仅具有监控方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度提高被测温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的监控问题是一个工业生产中经常会遇到的监控问题。
现代社会是信息化的社会,随着安全化程度的日益提高,而通过温度报警器及时报警,避免不必要的损失。
研究了基于STC-89C52RC单片机温度控制系统的原理和功能,温度测量单元由单总线数字温度传感器DS18B20构成。
该系统可进行温度设定,时间显示和保存监测数据。
如果温度超过任意设置的上限和下限值,系统将报警并可以和自动控制的实现,从而达到温度监测智能一定范围内。
基于系统的原理,很容易使其他各种非线性控制系统,只要软件设计合理的改变。
关键字:STC-89C52RC单片机;温度;时间;DS18B20。
Design of temperature alarm system based on 51 singlechip microcomputerAbstracttemperature is a very important physical quantity of its measurement and control has very important significance. Along with the development of modern industry and agriculture technology development and people living environment improved, people urgently need to detect and control the temperature. Temperature control circuit in the industry and agriculture production is widely used. In daily life can also be seen, such as a refrigerator automatic refrigeration and air conditioning automatic control and so on. In industrial production, temperature, pressure, flow and level is one of the four most common process variables. The temperature is a very important process variables. For example: in metallurgical industry, chemical industry, power industry, machinery processing and Food processing and many other fields, we need to all kinds of heating furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring. However, conventional monitoring methods, the potential is limited, it is difficult to meet the higher performance requirements. The use of single-chip microcomputer to monitor not only convenient monitoring, simple and flexibility big advantages, and can greatly improve the technical indicators measured temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products. Therefore, the problem of temperature monitoring chip is often encountered in an industrial production monitoring problem. Modern society is the information society, with the increasing of the degree of security, and through Temperature alarm in time, to avoid unnecessary losses.Study based on the STC-89C52RC single chip microcomputer temperature control principle and function of the system, the temperature measurement unit is composed of a single bus digital temperature sensor DS18B20 constitute. The system can set temperature and time display and save the monitoring data. If the temperature exceeds the arbitrarily set the upper limit and lower limit value, the system will alarm and automatic control, so as to achieve a range of intelligent temperature monitoring. Based on the principle of the system, it is easy to make a variety of other nonlinear control system, so long as the software design is reasonable.Key words:STC-89C52RC single chip microcomputer; temperature; time; DS18B20.目录第一章引言 (4)第二章设计要求 (5)2.1 基本要求 (5)2.2 扩展功能 (5)第三章总体方案设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.1.1 方案一 (6)3.1.2 方案二 (6)3.2 总体设计框图 (6)第四章硬件设计 (8)4.1 单片机系统 (8)4.2 STC89C52芯片特性 (9)4.2.1简介: (9)4.2.2 主要特性: (10)4.2.3 管脚说明: (11)4.2.4 振荡器特性: (13)4.2.5 芯片擦除: (14)4.2.6 结构特点: (14)4.3 数字温度传感器模块 (14)4.3.1 DS18B20性能: (14)4.3.2 DS18B20外形及引脚说明: (15)4.3.3 DS18B20接线原理图: (15)4.3.4 DS18B20时序图: (16)4.3.5 数据处理: (17)4.4 DS18B20内部结构图: (18)4.5 声光报警电路 (19)4.6 键盘输入电路 (20)第五章软件设计 (21)5.1 主程序模块: (21)5.2 读温度值模块: (21)5.3 中断模块: (24)5.4 温度设定、报警模块: (25)第六章 LCD1602模块 (26)6.1 液晶显示器 (26)6.1.1 液晶显示器简介: (27)6.2 LCD1602简介: (28)6.2.1 LCD1602的参数和引脚: (29)6.2.2 LCD1602的指令说明及时序: (31)6.2.3 LCD1602的一般初始化(复位)过程: (34)第七章结论 (36)附录:程序代码 (37)参考文献 (52)第一章引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便是不可否定的,各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。
基于51单片机的数字温度报警器设计
基于51单片机的数字温度报警器摘要:随着传感器在生产生活中更加广泛的应用,一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。
本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。
该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上,单片机对温度传感器进行循环采集。
将采集到的温度值与设定的上下限进行比较,当超出设定范围的上下限时,通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号,从而实现了本次课程设计的要求。
该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便,在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。
本次课程设计的测量范围为0℃--99℃,测量误差为±2℃。
关键字:温度传感器、单片机、报警、数码管显示一、概述本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计,将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能,来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。
电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,在二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
随着电子技术的飞速发展,电子技术在日常生活中得到了广泛的应用,各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新,电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。
本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统,用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度,当大棚内的温度高于30℃。
或低于15℃。
时,电路发出报警信号并显示当前温度,达到提醒农民的效果。
本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路,要求温度范围:0℃--99℃;测量误差为±2℃;报警下限温度为:15℃;报警上限温度为:30℃。
二、方案论证设计一个用于温室大棚温度监测系统。
大棚农作物生长时,其温度不能太低,也不能太高,太低或太高均不适合农作物生长。
该系统可实时测量、显示大棚的温度,当大棚温度超过农作物生长的温度范围时,报警提醒农民。
基于51的温度报警器设计..
目录1 概述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 设计思想及基本功能 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 方案选取 (3)2.2 系统框图 (5)2.3 总体方案设计 (6)3 硬件电路设计 (6)3.1 电源电路设计 (6)3.2 晶振电路 (7)3.3 复位电路 (7)3.4 矩阵键盘电路 (8)3.5 温度检测电路 (9)3.6 液晶显示电路 (10)3.7 蜂鸣器报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序软件设计 (12)4.2 键盘扫描程序设计 (14)4.3 温度上下限设定程序设计 (15)4.4 延时程序设计 (16)5系统调试 (16)6总结 (18)参考文献 (18)附录1 系统原理图 (19)附录2 程序清单 (20)1 概述1.1 研究背景温度作为一种最基本的环境参数,和人们的安全、生活,工农业生产有着紧密的联系,因此在某些场合对温度进行检测,并且在温度超过期待范围后进行报警便显得尤为重要,对能实现温度检测并报警的装置的设计和研发也就有了特别的意义。
单片机作为一种微控制器,由于具有体积小,质量轻,功耗低,价格便宜,可靠性高,功能强大等特点,已经进入人们生活,工业生产的各个领域,现在很难在某个领域看不到单片机的痕迹。
在智能仪表领域,由于单片机的上述优点,用单片机作为控制平台,结合不同类型的传感器,可以很容易地对温度,湿度,流量等物理量进行检测。
针对在日常生活和工业生产中对温度进行检测和监控的需求,本课题以AT89C51单片机为核心设计了一种温度报警器,它可以通过键盘对温度进行上下限设置,用液晶进行温度显示,并且在超出温度设定范围后发声报警。
本设计也具有一定的扩展性,例如可以再加一个烟尘传感器和光电传感器,扩展为火灾报警器。
1.2 设计思想及基本功能本课题对温度报警器进行设计时,在满足温度检测和报警功能的基础上,为了增加其应用的灵活性,采用了矩阵键盘电路,从而可以对温度报警范围进行设定,以适应对温度有检测需求的不同应用场合。
基于51单片机的温度报警器设计分解
基于51单片机的温度报警器设计分解首先,对于硬件设计,我们需选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
根据实际需求进行选择。
这里我们以DS18B20数字温度传感器为例。
硬件设计中,需要将DS18B20传感器与51单片机连接。
具体的连接可以参考DS18B20的数据手册。
一般情况下,将DS18B20的数据引脚连接到单片机的I/O口。
同时,为了保证传输质量,还需要在传输线上加上4.7K的上拉电阻。
其次,需要设计电路。
这里我们可以采用51单片机控制电路。
具体的电路设计包括单片机控制、显示电路和报警电路。
单片机控制电路主要包括51单片机、晶振、复位电路等。
显示电路主要包括数码管或LCD屏幕等。
报警电路可以采用蜂鸣器或LED等。
这里采用51单片机作为控制器,通过读取DS18B20的温度值来实现对温度的监测。
如果温度超过设定阈值,那么蜂鸣器会响起或者LED灯会亮起。
接下来进行软件设计,主要包括程序编写和功能实现。
根据硬件设计的要求,来编写相应的程序,实现相应功能。
具体的流程大致如下:1.初始化单片机和DS18B20传感器;2.读取传感器的温度值;3.判断温度值是否超过设定阈值;4.如果温度超过设定阈值,则蜂鸣器响起或LED灯亮起;5.如果温度未超过设定阈值,则继续读取温度值;6.循环执行以上步骤。
在设计过程中,需要注意以下几点:1.硬件电路的连线要正确,确保各个元件能够正常工作;2.程序要根据实际情况进行调试,确保功能正常;3.温度阈值的设定要合理,保证报警的准确性。
总结来说,基于51单片机的温度报警器设计分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要涉及传感器的选择和电路设计,软件设计则包括程序编写和功能实现。
通过合理的硬件设计和软件编程,可以实现对温度的监测和报警。
在设计过程中需要注意硬件的连接和程序的调试,保证整个系统的稳定性和准确性。
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《单片机原理及应用》课程设计任务书课程设计题目:基于单片机的数字温度报警器的设计姓名:学院:专业:班级:学号:指导教师:2011年9月15日目录摘要 (4)1 引言 (4)1.1课题背景 (4)1.2研究内容和意义 (6)2 芯片介绍 (6)2.1 DS18B20概述 (6)2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (7)2.1.2 DS18B20内部结构 (7)2.1.3 DS18B20供电方式 (9)2.1.4 DS18B20的测温原理 (10)2.1.5 DS18B20的ROM命令 (12)2.2 AT89C52概述 (13)2.2.1单片机AT89C52介绍 (13)2.2.2功能特性概述 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 单片机最小系统的设计 (14)3.2 温度采集电路的设计 (15)3.3 LED显示报警电路的设计 (16)4 总结 (16)致谢 (17)参考文献 (18)附录A 总电路图 (19)附录B 原器件清单 (19)附录C 温度报警器部分程序 (20)摘要随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。
详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20;1 引言1.1课题背景温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。
随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。
基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。
以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。
温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。
温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]:(1)模拟集成温度传感器。
该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等特点,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等;(2)模拟集成温度控制器。
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。
但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别;(3)智能温度传感器 (亦称数字温度传感器)。
智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的,其内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
现代信息技术的三大基础是信息采集[2](即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。
数字温度传感器可以直接将被检测的温度信息以数字化形式输出,与传统的模拟式温度传感器相比,具有测量精度高、功耗低、稳定性好、外围接口电路简单特点。
而单片机微处理器越来越丰富的外围功能模块,更加方便了数字式温度传感器输出信号的处理。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转化器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等的方向发展。
数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出,具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点。
同时数字温度传感器还可直接与微处理器进行接口,大大方便了传感器输出信号的处理.数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件,它集温度测量,A/D转换于一体,具有单总线结构,数字量输出,直接与微机接口等优点。
1.2研究内容和意义本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度,结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。
当被测量值超出预设范围则发出警报,且精度高,适用于大多数工业生产以及教育教学领域。
温度是一种最基本的环境参数,它是与人类的生活、工作关系最密切的物理量,也是各门学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。
从工业炉温、环境气温到人体温度;从空间、海洋到家用电器,各个技术领域都离不开测温和控温。
因此,研究温度的测量和控制方法具有重要的意义。
设计原理2 芯片介绍2.1 DS18B20概述DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器,与传统的热敏电阻相比,只需一根线就能直接读出被测温度值,并可根据实际需求来编程实现9~12位数字值的读数方式[3]。
2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能图2.1 DS18B20封装形式和引脚功能如图2.1所示,DS18B20的外形如一只三极管,引脚名称及作用如下: GND:接地端。
DQ :数据输入/输出脚,与TTL 电平兼容。
VDD :可接电源,也可接地。
因为每只DS18B20都可以设置成两种供电方式,即数据总线供电方式和外部供电方式。
采用数据总线供电方式时VDD 接地,可以节省一根传输线,但完成数据测量的时间较长;采用外部供电方式则VDD 接+5V ,多用一根导线,但测量速度较快。
2.1.2 DS18B20内部结构64位ROM和单线接口 存储和控制逻 高速缓存器 温度传感器 高温触发器低温触发器匹配寄存器 8位CRC 发电源检C DQ VDD内部图2.2 DS18B20内部图2.2中出示了DS18B20 的主要内部部件,下面对DS18B20内部部分进行简单的描述[4]:(1)64位ROM。
64位ROM是由厂家使用激光刻录的一个64位二进制ROM代码,是该芯片的标识号,如表2.1所示:第1个8位表示产品分类编号,DS18B20的分类号为10H;接着为48位序列号。
它是一个大于281*1012的十进制编码,作为该芯片的唯一标示代码;最后8位为前56位的CRC循环冗余校验码,由于每个芯片的64位ROM代码不同,因此在单总线上能够并接多个DS18B20进行多点温度实习检验。
(2)温度传感器。
温度传感器是DS18B20的核心部分,该功能部件可完成对温度的测量通过软件编程可将-55~125℃范围内的温度值按9位、10位、11位、12位的分辨率进行量化,以上的分辨率都包括一个符号位,因此对应的温度量化值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃,即最高分辨率为0.0625℃。
芯片出厂时默认为12位的转换精度。
当接收到温度转换命令(44H)后,开始转换,转换完成后的温度以16位带符号扩展的的二进制补码形式表示,存储在高速缓存器RAM的第0,1字节中,二进制数的前5位是符号位。
如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测得的数值乘上0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测得的数值需要取反加1再乘上0.0625即可得到实际温度。
(3)高速缓存器。
DS18B20内部的高速缓存器包括一个高速暂存器RAM和一个非易失性可电擦除的EEPROM。
非易失性可点擦除EEPROM用来存放高温触发器TH、低温触发器TL和配置寄存器中的信息。
(4)配置寄存器。
配置寄存器的内容用于确定温度值的数字转换率。
DS18B20工作是按此寄存器的分辨率将温度转换为相应精度的数值,它是高速缓存器的第5个字节,该字节定义如表2.2所示:TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动;R1和R0用来设置分辨率;其余5位均固定为1。
DS18B20分辨率的设置如表2.3所示:表2.3 DS18B20分辨率的设置DS18B20依靠一个单线端口通讯。
在单线端口条件下,必须先建立ROM 操作协议,才能进行存储器和控制操作。
因此,控制器必须首先提供下面5个ROM 操作命令之一:1)读ROM;2)匹配ROM;3)搜索ROM;4)跳过ROM;5)报警搜索。
这些命令对每个器件的激光ROM 部分进行操作,在单线总线上挂有多个器件时,可以区分出单个器件,同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。
成功执行完一条ROM 操作序列后,即可进行存储器和控制操作,控制器可以提供 6 条存储器和控制操作指令中的任一条。
一条控制操作命令指示DS18B20完成一次温度测量。
测量结果放在DS18B20的暂存器里,用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。
温度报警触发器TH 和TL 各由一个EEPROM字节构成。
如果没有对DS18B20使用报警搜索命令,这些寄存器可以做为一般用途的用户存储器使用。
可以用一条存储器操作命令对TH 和TL 进行写入,对这些寄存器的读出需要通过暂存器。
所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。
2.1.3 DS18B20供电方式DS18B20可以采用外部电源供电和寄生电源供电两种模式。