单片机的数字温度计设计方案6.doc

芈蚃1设计题目:单片机数字温度计设计蒁2设计目的:熟悉MCS-51单片机的功能,掌握其设计流程。腿3系统硬件设计方案及原理框图荿1:系统结构原理图:肆膄 2单片机: 罿肆图1系统原理结构框图膄蚄蚀膈蒆肃莀艿蚅蒂膀温度传感器DS18B20引脚如图3所示。肇羇8引脚封装TO-92封装袂袁图3温度传感器肈肅莁蚁腿芄肅莂羇薆蒄膂羈蚅袃薈肀4设计步骤:1温度传感器与单片机的连接肇温度传感器的单总线(1-Wire),。P2端口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O,其输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对该端口写“1”,可通过内部上拉电阻将其端口拉至高电平,此时可作为输入口使用,这是因为内部存在上拉电阻,某一引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时。如执行MOVXDPTR指令,则表示P2端口送出高8位的地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器时,可执行MOVXRI指令,P2端口内容即为特殊功能寄存器(SFR)区中R2寄存器内容,整个访问期间不改变。在Flash编程和程序校验时,P2端口也接收高位地址和其他控制信号。图4为DSl8820内部结构。图5为DSl8820与单片机的接口电路。   ,即单片机每执行一次程序就设置一次喂狗信号,清零看门狗器件。若程序出现异常,单片机引脚RST将出现两个机器周期以上的高电平,使其复位。该复位信号高电平有效,其有效时间应持续24个振荡脉冲周期即两个机器周期以上。若使用频率为12MHz的晶体振荡器,则复位信号持续时间应超过2μs才完成复位操作。   系统中的报警电路是由发光二极管和限流电阻组成,。P1端口的作用和接法与P2端口相同,不同的是在Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址数据。,因此设计时必须采用能满足电压、电流和稳定性要求的电源。该电源采用三端集成稳压器LM7805。它仅有输入端、输出端及公共端3个引脚,其内部设有过流保护、,使用方便、可靠,因此可作为稳压电源。图6为电源电路连接图。。LED显示分为静态显示和动态显示。这里采用静态显示,系统通过单片机的串行口来实现静态显示。串行口为方式零状态,即工作在移位寄存器方式,波特率为振荡频率的1/12。当器件执行任何一条将SBUF作为目的寄存器的命令时,数据便开始从RXD端发送。在写信号有效时,相隔一个机器周期后发送控制端SEND有效,即允许RXD发送数据,同时允许从TXD端输出移位脉冲。图7为显示电路的连接图。“喂狗”信号;将MAX813的RESET与单片机的复位信号RST连接。由于单片机每执行一次程序,就会给看门狗器件一个复位信号,这样也可以用手工方式实现复位。当按键按下时,SW—SPST就会在MAX813引脚产生一个超过200ms的低电平,,使7引脚输出一个复位信号的作用是相同的,其连接图如图8所示。袈膇图8看门狗器件的MAX813的连接图蚄肁蚆芅膃5设计流程图:螁蚇开始莄DS18B20的初始化薂启动温度转换薁读取温度寄存器蝿跳过读序列号的操作螆跳过读序列号的操作羂DS18B20的初始化节RET薆LOW-低八位HIGH-高八位袄图9读取数据的流程图莁读出温度数据后,LOW的低四位为温度的小数部分,℃,LOW的高四位和HIGH的低四位为温度的整数部分,HIGH的高四位全部为1表示负数,全为0表示正数。所以先将数据提取出来,分为三个部分:小数部分、整数部分和符号部分。小数部分进行四舍五入处理:℃的话,向个位进1;℃的时候,舍去不要。当数据是个负数的时候,显示之前要进行数据转换,将其整数部分取反加一。还因为DS18B20最低温度只能为-55℃,所以可以将整数部分的最高位换成一个“-”,表负数。肂薇开始芇提取整数部分存入HT肄提取小数部分存入LT薈LT右移三位,++莅将小数部分整数化薄提取符号部分存入sign艿LT是否大于5蒆Sign=?0XF0蒃RET羃负数表示flag=1HT=~HT+1罿Y蒇N袆N莃Y螀图10温度数据处理流程图蕿羄6程序源代码螂DATA_BUS