智能温度报警系统课设
单片机课程设计之温度控制及报警系统的设计
单片机课程设计之温度控制及报警系统的设计题目单片机温度控制及报警系统的设计一、设计目的学习温度的显示、控制及报警,实现了温度的实时显示及控制。
温度控制部分,提出了用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示,利用DS18B20与单片机连接由软件与硬件电路配合来实现实时控制及超出设定的上下限温度的报警系统。
课题设计的目的:1.掌握用51单片机控制LCD显示字符的方法。
2.掌握用单片机进行显示系统开发的方法。
3.掌握单片机软件、硬件调试技术。
4.了解单线器件DS18B20的驱动方法。
5.了解LCD显示器的一般驱动原理二、使用主要电子元件1.单片机89C522. 温度传感器DS18B203. 显示器LCD16024. 排插5.发光二极管6.电容若干7.电阻若干8.按钮开关若干。
9.导线若干10. 12MHZ晶振1个三.系统设计思想及主要应用器件3.1 系统设计的总体思想根据单片机温度控制要实现的功能,设计了基于ATMEL公司的AT89C52芯片的温度测量系统。
这是一种低成本的利用单片机多余I/O口实现的温度检测电路。
整个系统硬件部分包括温度检测系统、信号放大系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等.。
温度控制部分用DS18B20、89C52单片机及LED的硬件电路完成对温度的实时检测及显示。
3.2系统硬件简介硬件大致构成:核心控制器件AT89C52 ,温度传感器DS18B20,显示器1602A报警控制LED。
3.2.1 硬件设计思想本设计是以AT89C52为单片机作为控制核心,提出了一种基于DS18B20的单总线多点温度测控系统,多个温度传感节点经过单总线与单片机相联形成分布式系统。
单片机经过实时监控温度的变化,经过LCD1602字符型液晶显示各节点温度的数值,当温度值超出所设定的值时,报警器开始报警,从而远程实现对整个温度系统的管理和控制。
这种分布式温度测量系统具有成本低廉、传感精度高、系统稳定、易于管理等优点。
智能仪器仪表课程设计
摘要随着时代的进步和发展,智能仪表已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的温度报警系统,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实现温度采集和模数转换,并可根据需要任意设定上下限报警温度,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,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
AT89C51与ADC0808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:温度报警;ADC0808;AT89C51目录1 智能仪器仪表的简介 (2)1.1智能仪器仪表简介 (2)1.2智能仪器仪表的作用 (2)1.3本课题的背景和意义 (3)2 系统设计简介 (4)2.1 芯片简介 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计方案论证 (4)2.4 硬件设计电路 (5)3 系统硬件设计 (6)3.1控制模块 (6)3.2显示电路 (6)3.3转换模块 (7)3.4报警模块 (7)3.5系统总体电路图 (8)4 设计语言及软件介绍 (9)4.1 keil语言介绍 (9)4.2 Proteus软件介绍 (9)4.3 keil与proteus联调与仿真实现 (10)5 系统软件设计 (11)5.1 程序设计思路 (11)5.2源程序 (12)5.3 调试及仿真 (17)6 结论 (18)7 参考文献 (18)1 智能仪器仪表的简介1.1智能仪器仪表简介仪器仪表(英文:instrumentation)仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。
真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。
广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表,和电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。
单片机课程设计报告——温度报警器
4.2.1主程序软件设计
通过上述原理,已对密码锁整体运行环境有了充分认识,绘制主程序和子程序流程图,利用Keil软件,对单片机进行编程,如图4-1为主程序功能流程图:
4-1主程序功能流程图
4.2.2温度采集的软件设计
如图4-2为温度采集的软件设计,主要功能是完成DS18B20的初始化工作,并进行读温度,将温度转化成为压缩BCD码 并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。
1.2温度报警器的背景与研究意义
在日常生活中,温度对于我们并不陌生,它是一个时时刻刻存在的物理量在我们的日常生活中占据了十分重要的地位。温度的大小时刻与我们的生产、生命、安全息息相关。因此对温度的测量与控制对各个行业领域有着很及其重要的作用尤其是在金属冶炼、化学研究、建材生产、食品加工、机械制作、石油提炼等工业领域,占据不可忽视的作用。众所周知,当我们进行陶瓷烧烤,制作陶瓷工艺时,必须很精确的控制其烧烤温度,只要我们控制好其温度,这样才能创造出完美的、无瑕疵的艺术品,一旦温度控制不佳,将会一件次品;另外当我们进行酿酒时,同样也需要对温度进行合理适当的控制,只有这样,我们才能够生产出大家公认的好酒。如此可见,对于温度的检测与把控在我们日常生活以及工业生产占据着举足轻重的地位。
1.DS18B20不断采集周围环境温度;
2.单片机处理温度的数据显示在DS18B20;
3.用户设定温度报警的上限和下限;
系统整体设计框图如图2-1所示:
图2-1系统整体设计框图
2.2系统的基本方案
2.2.1系统方案选择
采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。便于单片机处理及控制,节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。
基于单片机的实时温度监控报警系统设计开题报告
学生毕业设计(论文)报告毕业设计(论文)任务书专业班级姓名实践单位名称:实践岗位名称:岗位职责:岗位能力要求:一、课题名称:智能温度控制系统二、主要技术指标(或基本要求):本设计使用单片机作为核心进行控制。
单片机具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点,在数字化、智能化方面有广泛的用途。
温度显示基本范围0.00℃—99.99℃。
精度误差小于0.01℃。
所测温度值由四位数码管显示。
可以设定温度的上下限报警功能。
三、主要工作内容:本设计的研究重点是设计一种基于单片机的数字温度计控制系统。
设计采用数字温度传感器DS18B20,此传感器读取被测量温度值,并进行转换。
将转换后的数据送到单片机处理,再通过数码管显示出来。
同时,手动设置温度的上下限值,当实时温度超出时,对应的工作指示灯亮。
四、主要参考文献:______________________________________________________________杨素行.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:77-78.阎石著.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006:23-26.李全利,仲伟峰,徐军著.单片机原理及应用[M]. 北京:清华大学出版社2006:46-48.何立民著.单片机高级教程[M].北京:航空航天大学出版社,2000:55-57.杨路明著.C语言程序设计教程[M].北京:邮电大学出版社,2005:124-132.马忠梅,籍顺心,张凯等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:航天航空大学出版社,2007:28-45.学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日毕业设计(论文)开题报告随着现代经济和社会的发展,信息化程度越来越高,智能化的测控仪器仪表应用越来越广范。
其中基于单片机的温度测控系统广范应用于工业、军事、消防等领域,因此这个题目具有很强的现实意义。
超温报警器课设报告
课程设计说明书课程设计名称:模电课程设计课程设计题目:超温报警电路的模拟系统设计-----电源模块设计学院名称:信息工程学院专业:电子信息工程班级: 090401学号:姓名:评分:教师:2011 年 2 月 21 日模拟电路课程设计任务书20 10-20 11 学年第 2 学期第 1 周- 1.5 周题目超温报警电路的模拟系统设计内容及要求设计任务和要求①检测温度范围为0ºC~100ºC,采用箔电阻、精密电阻及电位器组成测量电桥作为温度传感器;②可设定报警温度上限值0ºC~100 ºC;③当检测温度超过设定上限值时,发出蜂鸣器报警声,要求报警声喃喃间断发声,频率约1Hz;2. 组织安排:5人一组进度安排1.布置任务、查阅资料、选择方案,领仪器设备: 2天;2. 领元器件、制作、焊接:3天3.调试+验收: 2.5天4. 提交报告:2010-2011学年第二学期3~7周学生姓名:指导时间:第1~2周指导地点: E 楼 311 室任务下达20 11 年 2 月 21 日任务完成20 11 年 3 月 1 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系(部)主任摘要:为了防止日常生活中因温度的控制不合理而造成财产损失,因而设计了一个超温报警系统,实现温度超过一定值时自动警报,以减少生命财产的损失。
该系统通过由温度传感器pt100作为感知温度的器件,一外界的0度和100度作为温度检测的基准点来调节电路,并将采集到的外界温度转化为对应的电压,再经过后级电路的放大滤波等的处理,得到一个比较稳定的较大的电压。
当电压超过一定值时,蜂鸣器发出1HZ的警报声,并切断电源。
本文只对电源模块进行探究,该系统的其他模块有本组的其他成员来完成。
为了解决有些电路需要对称电压来供电但对称度又不高的缺点,因此本电源的设计就着重在提高对称电源供电精度和对称度的问题之上, 并从根本上解决了电源的不对称性和精度等问题。
温度、湿度实时监测与报警系统的设计与实现
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方式还有一个弊端 — 共应1i)有很大的局限性,二 1 ,r 1 ) t 〕作人员不可能直接测!地‘电缆 A h 的表面温度; 去提取存有炸药、 炮等危险箭仓库温湿度数据的工作人员还要 鞭 : 承担一定
关键词 单总线;单片机; R 校验; e h CC Dli p ;通信协议
Ab ta t src
Ab ta t sr c
T i ppr rdcs k d r lie oir g s m r pr u ad h ae i oue a n o e -m m noi s t f t ea r n s n t i f t a t n ye b e m t e hmit cnrld cmpt, i icn ue f m n api t n. ppr u dy o t l b o u rw c s a b sd ay la osT e e i oe y e h h e o r p ci h a cm le bt t sf a ad d a ds n o p t oh o w r n hrw r ei . es h t e a e e g T e t a p 一 r e o nt R 8 t s so m o t 1 Wi s sr ad 45 nmii nt hi e May h ss y e d s e n e n S r a s n etcn u. n e q snos cnet t 1 r bs i ei n t mi l T e t clco s t n esr ae nc d 一Wi u a n lg t n s h d a l tn i r o e o e s le e a . a o e i t o t r a gte a b s . h a l tr epnilfr g n T e nl a clc r a r l ue Ec dtclc ir os e a i . kreo dt o et h s l s a a oe o s s b o r o h e e f a l o i MC , i t e ca e mesrm n, t l cm ui tn t t hs s U w c a s r o h h k h g f a e et cnr ad m nc i w h ot u o o n o ao i h e cnol. R 45 nmsi nt d u o t dt cl co s tn w i cn ot lrT e 8 t s i o eimae f a ol t n i , c a re h S r a s n s p h a e i t o h h e a
毕业设计—智能温度报警器设计[管理资料]
智能温度控制报警器设计电子与信息工程系电子信息工程************* *** 指导老师***【摘要】本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。
以STC89C52为核心,采用温度传感器DS18B20作为温度检测器,在液晶显示屏上显示实时温度。
本温度计属于多功能温度计,它不仅可以实时显示温度,还可以设置上下限报警温度。
当温度超过设置的上限温度或者低于下限温度时,蜂鸣器鸣响报警,同时利用继电器切断电源,起到保护电路的作用。
【关键词】智能温度;DS18B20;报警引言温度与人们的生活息息相关,随着经济社会的不断发展,对温度的检测也显得越来越重要。
在现代农业上,温度对大规模化的农作物生产起到了关键作用,直接影响了农作物的生长和生产。
因此掌握温度的变化显得尤其重要,而传统的温度计需要人工的实时监测,浪费时间人力等显然已经不能适用了。
在现代工业上,温度对机器的影响也不容忽视,当温度过高时稍有不慎轻则造成设备的故障,重则造成人员伤亡。
特别是针对一些高危设备,人工的温度检测不仅麻烦,容易造成误差,而且对于检测人员又有一定的危险性。
于是对温度实时监控就显得至关重要了。
本设计以温度传感器DS18B20为测温元件,STC89C52为核心,读取温度信息并写入控制信息:在液晶显示屏上显示温度,设置温度的上下限。
我们可以针对不同的应用环境设置不同需求的温度上下限,当被测物体温度超过上限或低于下限温度时,蜂鸣器响动报警同时继电器断开电路。
本温度计的设计与传统的温度计相比,不仅可以减少了人力的温度检测,而且具有测量准确、体积小、寿命长等优点。
方案一在本设计中也可采用热敏电阻或者热电偶之类的作为测温原件,它们的工作原理是热电阻的电阻值随着温度的变化而变化,进而将被测的电流或者电压采集过来。
如此对电路的设计会比较麻烦,软件设计也会比较复杂,需要用A/D转换后在进行数据处理。
方案二在很多单片机测温电路中,大都是使用温度传感器。
温湿度监测系统课程设计
温湿度监测系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解温湿度监测系统的基本构成及其工作原理;2. 学生能掌握温度、湿度传感器的工作原理及其在监测系统中的应用;3. 学生能了解数据采集、处理和传输的基本方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的温湿度监测系统;2. 学生能通过编程实现对温湿度数据的采集、处理和显示;3. 学生能运用团队协作和沟通技巧,完成课程项目的实施。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理与信息技术融合的兴趣,增强对科学研究的热情;2. 学生通过实践活动,培养动手能力、问题解决能力和创新意识;3. 学生在学习过程中,注重环保、节能理念,认识到温湿度监测系统在智能生活、环境保护等领域的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程以实践性、综合性、创新性为特点,结合初中年级学生的认知水平和兴趣,注重引导学生动手实践、合作探究。
通过课程学习,使学生将理论知识与实际应用紧密结合,提高学生的科学素养和创新能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 温湿度监测系统的基本构成- 传感器原理与应用(教材第3章)- 数据采集、处理与传输(教材第4章)2. 温湿度监测系统的设计与实现- 系统设计原理(教材第5章)- 硬件连接与编程(教材第6章)- 数据显示与报警(教材第7章)3. 课程项目实施与评价- 团队协作与沟通技巧(教材第8章)- 项目实施流程(教材第9章)- 项目评价与反馈(教材第10章)教学内容安排与进度:第一周:学习传感器原理,了解温湿度监测系统的基本构成;第二周:学习数据采集、处理与传输方法,掌握编程技巧;第三周:设计并实现温湿度监测系统,进行硬件连接与编程;第四周:完善系统功能,实现数据显示与报警;第五周:团队协作完成项目实施,进行项目评价与反馈。
教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,引导学生从理论学习到实践应用,逐步掌握温湿度监测系统的设计与实现。
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。
环境温度、光照检测报警系统设计
课程设计报告课程名称:单片机技术课程设计题目:环境温度、光照检测报警系统设计学生姓名:学号:二级学院:专业:电子信息科学与技术班级:指导教师姓名:起止时间:2018 年 9 月—— 2019 年 1 月报告评分:课程老师签名:环境温度、光照检测报警系统设计摘要:环境温度、光照检测报警系统是日常生活和工业应用非常广泛的工具,能实时采集周围的温度信息进行显示,程序内部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
此系统是基于STC89C52单片机设计的,包括DS18B20温度采集模块,光敏传感器,液晶显示屏,蜂鸣器,键盘扫描模块,PCF8591模数转换模块。
STC89C52作为控制核心,具有功耗低、价格低等优点。
温度检测报警模块采用单总线数据传输的DS18B20,改芯片具有精度高,测量范围广等特点。
光照值检测采用光敏传感器和PCF8591模数转换模块联合使用,实现将测得的模拟电压值转换为数字量信号。
显示模块采用OLED显示,对于显示数字、字母和汉字最为合适。
并对采集的数据进行分析处理和按键预设值比较,从而实现对环境中温度和光强的控制并对超标数据进行报警。
关键词:DS18B20;光敏传感器;PCF8591模数转换模块;OLED显示屏;STC89C52目录1 绪论 (1)1.1 课题的具体功能与要求 (1)1.2 课题研究的情况 (1)1.3 课题研究的意义 (1)1.4 本章小结 (1)2 方案论证 (1)2.1 总系统方案的选择 (2)2.2 各单元模块的比较 (2)2.2.1 温度传感器模块 (2)2.2.2 光照传感器模块选择 (2)2.2.3 AD转换模块选择 (2)2.3 本章小结 (2)3 硬件系统 (3)3.1 硬件系统的工作原理 (3)3.2 各单元模块的设计与原理 (3)3.2.1 51单片机最小系统 (3)3.2.2 按键模块设计 (4)3.2.3 显示模块设计 (4)3.2.4 温度的采集 (4)3.3 本章小结 (4)4 软件系统 (5)4.1 软件系统流程 (5)4.2 各单元的软件流程 (5)4.2.1 STC89C52主控单片机 (5)4.2.2 DS18B20模块 (5)4.2.3 PCF8591 (5)4.2.4 OLED模块 (5)4.3 本章小结 (5)5 系统调试 (6)5.1 硬件的检测 (6)5.2 单元模块的调试 (6)5.2.1 主控STC89C52的调试 (6)5.2.2 DS18B20模块 (6)5.2.3 PCF8591模块 (6)5.2.4 OLED模块 (6)5.2.5 系统运行调试 (6)5.3 本章小结 (6)6 总结与展望 (7)参考文献 (7)附录 (8)环境温度、光照检测报警系统设计本次的课程设计为环境温度和光照检测报警系统,该装置基于STC89C52 单片机,对温度传感器DS18B20 和光敏传感器采集的温度和光强信息进行相关处理,然后送到人机接口界面液晶显示模块OLED显示屏进行显示。
自动温度测量报警系统设计
包 头市 中心 血 站 张 瑞 .5 随 着 社 会 主 义 现 代 化 的发 展 ,在 科 学 断 ,来 实现将 温度 控制 在一 定 的范 围内 。温 可 以到达 0 2 ℃ 的准确 率 。其输 出 电压与 摄 技术 突飞猛 进 的今 天 ,人工 智能 起不 不可 忽 度 检 测 报 警 系 统 由硬 件 和 软 件 两 个 部 分 组 氏温度 成线 性关 系 ,并且这 种关 系可 以表 示 E 显示模块 、温 为 : 视的 作用 。尤 其 是各种 智 能化 的仪器 、仪表 成 。其系统 软件部 分主要 由LD V= . 1 O 0 7 () 1 在医 疗卫 生领 域 的广泛 应用 给社 会 带来 了极 度采集 模块 、键 盘模 块 、控 制及 抗干 扰模 块 或者 : 大 的便 利 。在工 业生 产 中, 电流 、电压 、温 及非 硬件 电路 的软件 模块 等 几个模块 组 成 。 T V/ 0 V = o 1m () 2 度 、压 力 、流量 、流 速和 开关 量都 是常 用的 软件 设计 的主 要 内容包括 :各 模块 的软 件编 式 中 ,v 为 传 感 器 的输 出 电 压 , 单 位 o 主要被 控 参数 。其 中 ,温度控 制 也越来 越重 程 、系统调 试及主要技术性 能的测试等 。 v T 外界 环 境 中 的温 度 ,单 位 ℃ 。 由于 , 是 要 。在工 业生 产 的很 多领域 中 ,人们都 需要 1 系统硬 件设 计 M5 5℃ 对各 类加 热炉 、热 处理 炉 、反应 炉和锅 炉 中 尽 管 目 市 场上 单片机 的 品种 多样 ,功 L 3 能 够 测 量 的最 高温 度 是 1 0 , 由式 前 能 也越 来越 多 ,但是 受成本 约束 ,性 能优 良 ( )可 得 其最 大输 出 电压 为 1 5 。为 了能 1 .V 的温 度进 行检 测和 控制 。采 用单 片机 对温 度 D8 2 进 行控制 不仅 具有 控制 方便 、简 单和 灵 活性 的8 单片 机仍 然 是 工业 检 测与 控 制应 用 领 够 与A 7 1 的输 入进 行 匹配 ,故需 要对 传感 位 器 的输 出 电压 进 行 放 大 ,放 大 的倍 数 约 为 大等 优 点 ,而且 可 以大 幅度 提 高被控 温度 的 域 的 首选 。 本系 统就是 以A M L T E 公司 的A 8 C l T 9 5 单片 3 3 倍 。可采 用集成 运放 连接 成 同向放 大器 .3 技 术指标 ,从而 能够 大大 的提 高产 品的 质量 和 数量 。 因此 ,单片 机对 温度 的控制 问题是 机为 中心 ,通 过模数 转换 器A 7 1 对温度 传 来实 现 电压放 大的 功能 。经过 放大 后 的 电压 D 82 V 个 工业 生产 中经 常会遇 到 的控制 问题 。温 感器 的输 出 电压进 行模数 转换 ,再将转 换结 约 为5 ,恰好 能够 与模 数转 换部 分 的输入 相 所 度 控 制在 生活 中 的应 用 也尤 为广泛 ,比如根 果送 入单 片机 进行 相应 的处 理 ,通过编 程分 匹 配 。该部分 电路 设计 如 图l 示 。
智能温度报警与显示系统设计
D[50 1:]
O t】 M o O [】 M 1
n CS G 0 n 0E
nWl E
D{5 1田】
1 系统 设 计
系 统 主 要 分 为 四个 模 块 :温 度 采 集 、键 盘 控 制 、 C L D显 示 以及 整 体 功 能 处理 模块 。其 中温度 采集 模块 控 制测 温 芯 片 . 得 环 境 温 度 : 盘 控 制 提 供 运 取 键 行 中动 态 修改 温 度 报警 值 .启 动/ 止 停
中 图分 类号 :P7 T 24
文献标 识 码 : A
温度 是 一种 最 基 本 的环 境 参数 . 人
民 的 生 活 与 环 境 的 温 度 息 息 相 关 . 工 在
调前 3个模 块 的工 作 . 并对 模 块 间信 息 交 换 进行 管理 。 部件 间 的联络 见 图 1 各 。
A2 2
【 BA1
34BX 0 A1 本设 计 采 用 3 2位 S C 4 O 3 4 B X作 为 微 处 用 S C 4 0 的地 址线 A 一 9来分 别
理器 .选择 u l u Ci x作 为 嵌入 式 操作 系 n
统 .利用 T N 5芯 片作为 温 度传 感器 . C 7 系 统 ,可 以 自动 实 现温 度 超 限报 警 . 并 可 以通 过 键 盘 报 警 温 度 修 改 和 功 能 设 置 , L D显 示温 度 或操作 过 程 。 用 E
理 器有 利 于 各种智 能 处理 与控 制 , 便 系统 功 能 的进 一步 扩 充 ; 用 T N 5温度 传 感 器 可以 实现 多个 温 方 采 C 7
度 点 的 测 量 此 系 统 实 现 测 量 温 度 精 度 为 02c。 .c
基于单片机的温度控制报警系统设计
基于单片机的温度控制报警系统设计摘要近年来随着计算机与控制技术的蓬勃发展与广泛应用,人们从中受益良多,生活中也随处可见电子产品,自动化,智能化成为发展趋势,而以单片机为核心的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测的日新月益。
本设计论述了一种以STC89C51单片机为控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并可设置温度上下限值,实现对环境温度测量并在超出范围的情况下发出警告。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C51单片机最小系统,测温电路、LCD液晶显示电路以及报警电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
关键词:STC89C51单片机;DS18B20;LCD显示电路AbstractIn recent years, along with the computer of technology and control booming development and wide application, people benefit a lot from it, life also can be seen everywhere electronic products, automation, intelligent become development trend, and with the single chip processor as the core application is continuously to the deepening, and push the traditional control examination on the new victims. This design is discussed in STC89C51 micro control is a control unit, with the temperature sensor DS18B20 for the temperature control system. The control system can store related temperature data real-time and set up and down temperature limits, and to realize the environment temperature measurement and beyond the scope of the warning. The system design of the related hardware circuit and related applications. The hardware circuit STC89C51 mainly includes single chip minimize system, temperature measurement circuit, LCD display circuit, alarm circuit, etc. System program mainly includes the main program, read the temperature procedure, the calculation of temperature procedure, key processing program, LCD display procedures and data storage procedures, etc.key words:STC89C51 single-chip microcomputer ; DS18B20 ; LCD displaycircuitII目录摘要 (I)AbstractII (1)绪论 (1)1.1 课题的背景及其意义 (1)1.2 课题研究的内容及要求.................................................................................................... 1.1.3 课题的研究方案.................................................................................................................. 2 .2 电路设计的理论基础 (3)2.1 系统设计的框架..................................................................................................................3.2.2 单片机发展史 (3)2.3 STC89C51系列单片机介绍 (4)2.3.1 STC89C51特性......................................................................................................... 4 .2.3.2 STC89C51系列引脚功能 (5)3 硬件电路设计................................................................................................................................... 8. 3.1 电源电路.. (8)3.2 温度传感器电路.................................................................................................................. 9.3.3 显示电路 (12)3.4 报警电路 (13)3.5 复位电路 (13)4 软件设计 (15).4.1 按键处理子程序................................................................................................................ 15 .5 系统调试及结论分析 (17)5.1 硬件调试 (17)5.1.1 硬件电路故障及解决方法 (17)5.1.2 硬件调试方法 (17)5.2 软件调试 (18)6 总结与展望 (19)6.1 总结 (19)6.2 展望 (19)参考文献 (21)附录 (22)1:系统原理图 (22)2:实物图 (23)3:系统相关程序....................................................................................................................... . 24致谢1 ...........................................................................................................................................................1 绪论1.1 课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、单片机技术更是得到广泛的应用,伴随着科学技术的发展,需要对仪器设备的各种参数进行测量。
智能温度报警系统设计--新
继续教育学院毕业设计(论文)题目:智能温度报警系统的设计院、系(站):XX机电信息技师学院学科专业:机电一体化学生:曹帅学号:指导教师:2013年9月继续教育学院毕业设计(论文)题目:智能温度报警系统的设计院、系(站):XX机电信息技师学院学科专业:机电一体化学生:曹帅学号:指导教师:2013年9月智能温度报警系统的设计摘要本论文介绍了一种以STC89C52RC单片机为核心的智能温度报警系统。
以STC89C52单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统,测温电路、按键处理电路、数码管显示电路以及状态显示电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、数码管显示程序以及数据存储程序等。
STC89C52RC单片机可以在宽X围的性能要求下实现高度集成,低成本的解决方案。
而且该系统可由用户通过键盘自行设置所需要的温度,并由数码管显示电路实时显示被控温度及设定温度,使系统应用更加方便、直观。
关键词:STC89C52单片机;DS18B20;显示电路目录1绪论11.1 课题研究的背景11.2 本课题所研究的内容22系统硬件设计32.1设计方案:32.1.1方案列举32.1.2方案论证:42.2 STC89C52RC单片机简介52.3 STC89C52RC芯片的特性52.4 基于STC89C52RC的温度控制系统的总体设计72.4.1 系统硬件基本结构72.4.2 STC89C52的复位电路82.4.3键盘电路92.4.4 温度传感器电路112.4.5 系统电源电路的设计122.4.6报警电路132.4.7 电路状态显示电路142.4.8数码管显示电路152.4.9 设计总电路153系统软件设计173.1应用程序模块整体设计173.1.1 系统资源分配183.2 主程序及循环183.2.1 温度读取子程序183.3 按键与温度处理203.3.1 按键处理子程序203.3.2 计算温度子程序213.3.3 显示数据刷新子程序22 4系统调试及问题解决244.1 硬件电路调试244.2系统软件调试254.3 系统联调26结论28致谢28参考文献30附录1311 绪论1.1 课题研究的背景诸多领域的自动控制技术水平和自动化程度得到大幅度的提高。
课设报告—基于单片机的温度检测报警
课设报告—基于单片机的温度检测报警一、引言随着科技的不断发展,单片机技术在各个领域得到了广泛应用。
本文将介绍一种基于单片机的温度检测报警系统。
该系统能够实时监测环境温度,并在温度超过设定阈值时发出报警信号,以保证环境的安全和稳定。
二、系统设计该系统主要由温度传感器、单片机、报警器和显示器等组成。
温度传感器负责实时采集环境温度数据,传输给单片机进行处理。
单片机根据设定的温度阈值,判断是否超过安全范围,并控制报警器发出声音或光信号。
同时,单片机还可以将温度数据显示在显示器上,方便用户实时了解环境温度情况。
三、硬件设计1. 温度传感器:选择合适的温度传感器进行温度采集。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器等,可根据具体需求选择适合的传感器。
2. 单片机:选择适合的单片机进行数据处理和控制。
常用的单片机有STC系列、AVR系列和PIC系列等,可根据个人熟悉程度和项目需求选择合适的单片机。
3. 报警器:选择适合的报警器进行声音或光信号发出。
常用的报警器有蜂鸣器和LED灯等,可根据项目需求选择合适的报警器。
4. 显示器:选择适合的显示器进行温度数据的显示。
常用的显示器有LCD液晶显示器和LED数码管等,可根据项目需求选择合适的显示器。
四、软件设计1. 温度采集:通过单片机的AD转换功能,将模拟温度信号转换为数字信号进行处理。
根据传感器的特性和转换公式,将采集到的数字信号转换为实际温度值。
2. 温度比较:将采集到的温度值与设定的阈值进行比较。
若温度超过阈值,则触发报警信号;若温度在安全范围内,则不进行任何操作。
3. 报警控制:当温度超过阈值时,单片机控制报警器发出声音或光信号,提醒用户温度异常。
4. 数据显示:单片机将采集到的温度数据显示在显示器上,方便用户实时了解环境温度情况。
五、系统应用该系统可以广泛应用于各个领域,如工业生产、农业温室、医疗设备等。
在工业生产中,可以用于监测机器设备的温度,及时发现异常情况并采取措施,保证生产安全和设备稳定性。
数电课程设计报告(温度报警器)
数电课程设计报告(温度报警器)一、概述本次课程设计的目的旨在设计一个可以检测温度值并发出报警反应的温度报警器。
该报警器可以通过LCD显示温度值,可以对不同的温度进行设置,当检测到温度高于设置的阈值的时候就会发出报警声,以保证安全。
二、器件选择本次温度报警器的关键器件是温度传感器和LCD显示屏。
温度传感器可以测量当前环境的温度;而LCD显示屏可以显示当前温度的值,同时可以设置和显示阈值。
此外,还需要加入一个LED,当温度超过报警值时,LED就会点亮,以告知使用者,此时需要采取适当的措施。
另外,为了能更好地显示温度,需要选择高精度、质量可靠的温度传感器和LCD显示屏。
三、功能块设计本次温度报警器功能块设计主要分为4大块,分别为输入块、控制块、输出块、显示块。
1、输入块:接收温度传感器的温度值;2、控制块:完成中央处理器的温度检测和阈值比较以判断是否报警;3、输出块:如果温度超过阈值,就输出报警信号;4、显示块:分别显示当前温度和报警值,并给出报警信号提示。
四、电路设计1、中央处理单元的电路:中央处理单元的电路主要由MCU、时钟、温度传感器和存储器组成。
2、LCD显示屏的电路:该电路由数据线、控制线、MCU和LCD显示屏构成,通过数据线与MCU进行数据交互,显示出当前温度和报警值。
3、输出电路:该电路内部主要由MCU、蜂鸣器以及LED构成,当温度超过阈值时,MCU就会输出一个控制信号,从而控制LED和蜂鸣器发出报警 sound。
五、系统测试1、本次课程设计在随机环境下测试,以检验系统的准确性和可靠性。
2、先将温度调节器设置到比当前温度高出一定量。
通过测量,确定报警器的温度报警功能是否正常,同时让LCD显示屏正确显示温度值,以及温度超过阈值时是否能正确发出报警声音。
3、在各种温度下,测试系统的准确性和可靠性,来验证报警器的实用性。
六、总结本次课程设计主要介绍了一种温度报警器,该报警器可以在各种不同温度环境下,通过LCD显示屏显示当前温度,并设定不同报警值,超过阈值时发出报警声,以便提醒使用者注意观察环境温度变化。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟课程设计
基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1一、设计要求与方案论证1.1设计要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1.2系统方案选择和论证〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1.3电路最终方案确定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2.1系统设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2.1.1系统设计框图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 22.1.2系统硬件需求介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2.2系统硬件各模块作用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2.2.1单片机核心控制模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 42.2.2数字温度传感器模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42.2.3彩屏显示电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 52.2.4蜂鸣器电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 2.3系统电路图设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 2.3.1系统电路原理框图和原理图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7三、软件设计与分析3.1系统软件流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8 3.1.1DS18B20程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8四、系统测试4.1测试工具〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4.2软件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃9 4.3硬件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 附录一:程序清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12 附录二:PCB电路图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具,能实时采集周围的温度信息进行显示,程序内部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
智能温度控制系统设计
智能温度控制系统设计摘要:在日常生活中,温度和温差对我们的生活都有非常大的影响。
目前在大城市许多的高档公寓已经实现自动控温,然而在普通公寓并没有实现此类控温系统,因此同高档公寓形成了对比,为实现更多的地方使用自动控温系统,本设计通过单片机实现对温度的恒定控制,更廉价,更方便,适用于普及大多数家庭的使用。
对我们的生活会有很大的帮助。
智能自动控温全面实现全自动化、无人化,都可减少可控因素带来的损失.设计智能自动控温系统,利用温度感应器、报警器、LED显示器通过对单片机的控制实现智能自动控温,解决由于温度不稳定而带来的一系列问题。
本次设计主要以AT89C51单片机为主控核心,与LED显示器、键盘、报警模块等相关电路结合。
利用单片机为设计主核心,外接电路连接LED显示器、键盘、报警模块。
预定温室内部温度,当温室内部温度有所升高或降低时,此时通过外接电路连接的报警模块发出警报,通过电加热器来调节温室内部温度从而达到温室内部温度恒定。
关键词:单片机,温度传感器,键盘,LED显示器,电加热器Designof aTemperature-Control SystemAbstractIn everyday life ,the temperature andthe temperature difference to our lives have a very bigimpact.Currently manyof the luxury apartments in big cities have automatic temperature control,however,didnot materialize in apartments such temp erature controlsystem , thus forming a contrastwiththehigh—endapartments , to achieve more places to use automatic temp erature controlsystem , thedesign byMCU constant controloftemperature, cheaper,more convenient,suitable f or universal use in most families。
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**大学课程设计说明书学生姓名:学号:学院:专业:题目: 智能温度报警系统设计指导教师:职称:2015 年月日目录一、研究背景和目的 (1)二、方案分析设计 (1)2.1、系统设计方案论证 (1)2.2、总体设计框图 (2)2.3、DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)三、系统硬件电路设计 (11)3.1、主板电路 (11)3.2、显示电路 (11)四、系统软件算法设计 (13)4.1、主程序 (13)4.2、读出温度子程序 (14)4.3、温度转换命令子程序 (14)4.4、计算温度子程序 (14)五、课程设计总结 (15)六、参考文献 (15)附录 (17)一研究背景和目的单片机应用已经成为电子设计的一种潮流,单片机的广泛应用是电子技术发展的一个标志,也是电子产品向智能化方向发展的必然趋势。
单片机应用领域非常广泛,已经渗透到我们生活的各个领域,单片机以智能、电路设计简单、成本低、性能稳定、经久耐用等优点著称。
使用单片机,我们可以将电路简化,通过编写程序来完成复杂的逻辑功能。
因电子技术的发展,芯片资源更加丰富,实现的功能更强大,外围电路更简单,使用起来更加方便。
本设计所介绍的智能温度报警器与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S52,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
二方案分析设计2.1系统设计方案论证2.1.1方案一:感温电路由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
2.1.2 方案二:温度传感器进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
2.1.3 方案确定从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。
设计要求■基本范围-50℃-110℃■精度误差小于0.5℃■LED 数码直读显示■可以任意设定温度的上下限报警功能2.2总体设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,用4位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。
图1 总体设计方框图2.2.1 主控制器单片机AT89S52具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
管脚图如下图2所示。
图2 AT89S52管脚图 单 片 机LED 显示 温 度 传 感 器系统复位 时钟振荡按键控制 状态显示2.2.2 显示电路显示电路采用6位共阳LED数码管,从P3口RXD,TXD串口输出段码。
2.2.3温度传感器(1)DS18B20简介DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下:1) 可用数据线供电,电压范围:3.0~5.5V;2) 测温范围:-55~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃;3) 可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0. 125℃和0.0625℃;4) 12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字;5) 负压特性:电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
6)、测量结果直接输出数字温度信号,以"一根总线"串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。
(2)DS18B20管脚DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20的管脚排列如下:图3 DS18B20外形图引脚定义:1) DQ为数字信号输入/输出端;2) GND为电源地;3) VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
(3)内部结构如下:图 4 DS18B20内部结构图表1 64位ROMDS18B20有4个主要的数据部件:光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC= X8+X5+X4+1)。
光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。
高速暂存RAM的结构为8字节的存储器,结构如图5所示。
头2个字节包含测得的温度信息,第3和第4字节是TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。
第5个字节,为配置寄存器,它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。
DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。
该字节各位的定义如表2所示。
低5位一直为1,TM是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为0,用户要去改动,R1和R0决定温度转换的精度位数,来设置分辨率。
图5 高速暂存RAMTM R11R01111....表 2 DS18B20字节定义R0R10 00 1 0 11 19101112分辨率/位温度最大转向时间/ms93.75187.5375750....表 3 温度值分辨率设置表如表3所示DS18B20温度转换的时间比较长,而且分辨率越高,所需要的温度数据转换时间越长。
因此,在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用,表现为全逻辑1。
第9字节读出前面所有8字节的CRC码,可用来检验数据,从而保证通信数据的正确性。
以下表4为ROM指令表表5为RAM指令表表4 ROM指令表表 5 RAM指令表(4)温度转换DS18B20启动后保持低功耗等待状态,当需要执行温度测量和AD转换时,总线控制器必须发出[44h]命令。
转换完以后,产生的温度数据以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中,DS18B20继续保持等待状态。
当DS18B20接收到温度转换命令后,开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。
单片机可以通过单线接口读出该数据,读数据时低位在先,高位在后,数据格式以0.0625℃/LSB形式表示。
以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB式表达,其中S为符号位。
表 6 DS18B20温度值格式表这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。
表7是一部分温度值对应的二进制温度数据。
温度/℃二进制表示十六进制表示+125 0000 0111 1101 0000 07D0H+85 0000 0101 0101 0000 0550H+25.0625 0000 0001 1001 0000 0191H+10.125 0000 0000 1010 0001 00A2H+0.5 0000 0000 0000 0010 0008H0 0000 0000 0000 1000 0000H-0.5 1111 1111 1111 0000 FFF8H-10.125 1111 1111 0101 1110 FF5EH-25.0625 1111 1110 0110 1111 FE6FH-55 1111 1100 1001 0000 FC90H表 7 一部分温度对应值表(5)DS18B20完成温度转换后,就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。
若T>TH或T<TL,则将该器件内的报警标志位置位,并对主机发出的报警搜索命令作出响应。
因此,可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。
在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码(CRC)。
主机ROM的前56位来计算CRC值,并和存入DS18B20的CRC值作比较,以判断主机收到的ROM数据是否正确。
(6)时序由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。
系统对DS18B20的各种操作按协议进行。
操作协议为:初使化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作RAM命令→处理数据。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。
DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。
该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。
所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。
而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。
数据和命令的传输都是低位在先。
DS18B20的复位时序:数据线拉到低电平“0”;延时480微妙(该时间的时间范围可以从480到960微妙);数据线拉到高电平“1”;延时等待80微妙。
如果初始化成功则在15到60微妙时间内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”.根据该状态可以来确定它的存在,但是应注意不能无限的进行等待,不然会使程序进入死循环,所以要进行超时判断;若CPU读到了数据线上的低电平“0”后,还要做延时,其延时的时间从发出的高电平算起(第(3)步的时间算起)最少要480微妙。
图 5 初始化时序DS18B20的读时序:1).将数据线拉低“0”;2).延时4微妙;3).将数据线拉高“1”,释放总线准备读数据;4).延时10微妙;5).读数据线的状态得到1个状态位,并进行数据处理;6).延时45微妙;7).重复1~7步骤,直到读完一个字节。