电冰箱温度控制设计_毕业设计(编辑修改稿)

电冰箱温度控制设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

晶 振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 4．芯片擦除： 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持 ALE管脚处于低电平 10ms 来完成。 在芯片擦操作中，代码阵列全被写“ 1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。 此外， AT89C51 设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。 在闲置 模式下， CPU停止工作。 但 RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。 在掉电模式下，保存 RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。 5．运算器 (1)算术／逻辑部件 ALU：用以完成 +、 、 *、 / 的算术运算及布尔代数的逻辑运算，并通过运算结果影响程序状态寄存器 PSW的某些位，从而为判断、转移、十进制修正和出错等提供依据。 (2)累加器 A：在算术／逻辑运算中存放一个操作数或结果，在与外部存储器和 I/O 接口打交道时，进行数据传送都要经过 A 来完成。 (3)寄存器 B：在 *、 / 运算中要使用寄存器 B。 乘法时， B用来存放乘数以及积的高字节；除法时， B用来存放除数及余数。 不作乘除时， B可作通用寄存器使用。 (4)程序状态标志寄存器 PSW：用来存放当前指令执行后操作结果的某些特征，以便为下一条指令的执行提供依据。 ： 8051 单片机的中断系统简单实用，其基本特点是：有 5个固定的可屏蔽中断源， 3个在片内， 2 个在片外，它们在程序存储器中各有固定的中断入口地址，由此进入中断服务程序； 5 个中断源有两级中断优先级，可形成中断嵌套； 2个特殊功能寄存器用于中断控制和条件设置的编程。 5 个中断源的符号、名称及产生的条件如下 : INT0：外部中断 0，由 P3． 2端口线引入，低电平或下跳沿引起。 INT1：外部中断 1，由 P3． 3端口线引入，低电平或下跳沿引起。 T0：定时器／计数器 0中断，由 T0 计满回零引起。 T1：定时器／计数器 l中断，由 T1 计满回零引起。 TI／ RI：串行 I／ O 中断，串行端口完成一帧字符发送／接收后引起。 三．温度传感器 温度传感器是本系统不可或缺的元件，其性能的好坏直接影响系统的性能，因此温重庆信息技术职业学院毕业设计 6 度传感器采用 DALLAS 公司生产的高性能数字温度传感器 DS18B20。 数字温度传感器 DS18B20 的原理与应用 DS18B20是 DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器 ,具有 3引脚 TO－ 92小体积封装形式。 温度测量范围为－ 55℃～＋ 125℃ ,可编程为 9位～ 12位 A/D转换精度 ,测温分辨率可达 ℃ ,被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出。 其工作电源既可在远端引入 ,也可采用寄生电源方式产生。 多个 DS18B20 可以并联到 3 根或 2根线上 ,CPU只需一根端口线就能与诸多 DS18B20通信 ,占用微处理器的端口较少 ,可节省大量的引线和逻辑电路。 以上特点使 DS18B20 非 常适用于远距离多点温度检测系统。 2DS18B20 的内部结构 DS18B20 内部结构如图 23所示 ,主要由 4部分组成： 64位 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 的管脚排列如图 24所示： DQ： 为数字信号输入／输出端。 GND：为电源地。 VDD：为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地 ,见图 24）。 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 ,每个 DS18B20 的 64 位序列号均不相同。 64 位 ROM 的排的循环冗余校验码（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。 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。 温度传感器 高温触发器 TH 低温触发器 TL 配置寄存器 存储和控制逻辑 8 位 CRC 生成器 供电方式选择 DS18B20 用 12 位存贮温度值 ,最高位为符号位 . 图 1为 18B20 的温度存储方式 ,负温度 S = 1 ,正温度 S = 01 如 :0550H 为 + 85 ℃ ,0191H 为 25. 0625 ℃ ,FC90H 为 55 ℃ . 23 22 21 20 2－ 1 2－ 2 2－ 3 2－ 4 温度值低字节 LSB S S S S S 26 25 24 温度值高字节 MSB 高低温报警触发器 TH和 TL、配置寄存器均由一个字节的 EEPROM 组成 ,使用一个存储器功能命令可对 TH、 TL或配置寄存器写入。 其中配置寄存器的格式如下： 0 R1 R0 1 1 1 1 1 R R0决定温度转换的精度位数： R1R0=00， 9 位精度 ,最大转换时间为 ，R1R0=01， 10 位精度 ,最大转换时间为 ， R1R0=10， 11 位精度 ,最大转换时间为375ms， R1R0=11， 12位精度 ,最大转换时间为 750ms。 未编程时默认为 12 位精度。 高速暂存器是一个 9 字节的存储器。 开始两个字节包含被测温度的数字量信息。 第 5字节分别是 TH、 TL、配置寄存器的临时拷贝 ,每一次上电复位时被刷新。 第 8字节未用 ,表现为全逻辑 1。 第 9字节读出的是前面所有 8个字节的 CRC码 ,可用来保证通信正确。 重庆信息技术职业学院毕业设计 7 3DS18B20 的工作时序： DS18B20 的一线工作协议流 程是：初始化→ ROM 操作指令→存储器操作指令→数据传输。 4DS18B20 与单片机的典型接口设计： 图 25以 MCS－ 51 系列单片机为例 ,画出了 DS18B20 与微处理器的典型连接。 图 25（ a）中 DS18B20 采用寄生电源方式 ,其 VDD 和 GND 端均接地 ,图 25（ b）中 DS18B20 采用外接电源方式 ,其 VDD端用 3V～ 电源供电。 假设单片机系统所用的晶振频率为 12MHz,根据 DS18B20 的初始化时序、写时序和读时序 ,分别编写了 3 个子程序： INIT 为初始化子程序 ,WRITE 为写（命令或数据）子程序 ， READ为读数据子程序，所有的数据读写均由最低位开始。 DAT EQU „„ INIT:： CLR EA INI10： SETB DAT MOV R2，＃ 200 INI11： CLR DAT DJNZ R2, INI11。 主机发复位脉冲持续 3μ s 200=600μ s SETB DAT。 主机释放总线，口线改为输入 MOV R2, ＃ 30 INI12： DJNZ R2, INI12。 DS18B20 等待 2μ s 30=60μ s CLR C ORL C, DAT。 DS18B20 数据线变 低（存在脉冲）吗。 JC INI10。 DS18B20 未准备好，重新初始化 MOV R6,＃ 80 INI13： ORL C, DAT JC INI14。 DS18B20 数据线变高 ,初始化成功 DJNZ R6, INI13。 数据线低电平可持续 3μ s 80=240μ s SJMP INI10。 初始化失败， 重来 INI14:： MOV R2, ＃ 240 INI15:： DJNZ R2, INI15。 DS18B20 应答最少 2μ s 240=480μ s RET。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ － WRITE:： CLR EA MOV R3,＃ 8。 循环 8次 ,写一个字节 WR11： SETB DAT MOV R4, ＃ 8 RRC A。 写入位从 A中移到 CY CLR DAT WR12： DJNZ R4, WR12。 等待 16μ s MOV DAT, C。 命令字按位依次送给 DS18B20 MOV R4, ＃ 20 重庆信息技术职业学院毕业设计 8 WR13： DJNZ R4, WR13。 保证写过程持续 60μ s DJNZ R3, WR11。 未送完一个字节继续 SETB DAT RET。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ － READ： CLR EA MOV R6, ＃ 8。 循环 8次 ,读一个字节 RD11： CLR DAT MOV R4, ＃ 4 NOP。 低电平持续 2μ s SETB DAT。 口线设为输入 RD12： DJNZ R4, RD12。 等待 8μ s MOV C, DAT。 主机按位依次读入 DS18B20 的数据 RRC A。 读取的数据移入 A MOV R5, ＃ 30 RD13： DJNZ R5, RD13。 保证读过程持续。