毕业设计—基于at89c51的温度计设计

毕业设计—基于at89c51的温度计设计内容摘要：

必须被执行。 此外， AT89S52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 16 件复位为止。 显示模块采用的 4位动态共阳极数码管显示电路，如图 图 用数码管显示信息时，由于每个数码管至少需要 8 个 I/O 口，如果需要多个数码管，则需要太多 I/O 口，而单片机的 I/O 口是有限的。 在实际应用中，一般采用动态显示的方式解决此问题。 数码管动态显示的连接方式如图 所示。 思考：所有数码管的段选全部连接在一起，如何能显示不同的内容呢。 动态显示是多个数码管，交替显示，利用人的视觉暂留作用使人看到多个数码管同时显示。 在编程时，需要输出段选和位选信号，位选信号选中其中一个数码管，然后输出段 码，使该数码管显示所需要的内容，延时一段时间后，再选中另一个 17 数码管，再输出对应的段码，高速交替。 例如需要显示数字 “12” 时，先输出位选信号，选中第一个数码管，输出 1 的段码，延时一段时间后选中第二个数码管， 输出 2 的段码。 把上面的流程以一定 的速度循环执行就可以显示出 “12” ，由于交替的速度非常快，人眼看到的就是连续的 “12” 在动态显示程序中，各个位的延时时间长短是非常重要的，如果延时时间长，则会出现闪烁现象；如果延时时间太短，则会出现显示暗且有重影。 由 PNP三极管与扬声器组成接单片机的 端口。 如图 图 声报警电路采用蜂鸣器与单片机相连接，蜂鸣器要用三极管驱动， 通过改变单片机 口的电位，就可以达到控制蜂鸣器的目的。 三 软件部分 本课题采用 C语言编写，主要用到单 片机的端口是，感温模块的 18 ，按键模块的 ，报警模块的 ，显示模块的 口到。 使用 DS18B20 集成温度传感器， 采用循环扫描的方 法进行测温，由七段数码管做显示，AT89S52 单片机做处理控制，该电路 最大的特点是用可以直观方便的调节所要限定的温度值，上电后会显示当 前的温度值，按设定键时会显示设定温度值，这时可以按上 /下调节键调整 设定温度值，再次按下设定键时返回当前温度显示同时会对设定温度值进 行保存，超过温度限制则进入报警程序。 系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，按键扫描。 主程序主要功能是负责温度的实时显示，读出并处理 DS18B20测量当前的数量值，温度测量每 1秒进行一次，这样可以在一秒内测量一次。 四位动态显示 19 图 器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1；高温度系数 晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器 2 的脉冲输入。 器件中还有一个计数门，当计数门打开时， DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。 计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－ 55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器 温度寄存器中，计数器 1和温度寄存器被预置在－ 55℃所对应的一个基数值。 调用显示子程序 读出温度值 温度转换开始命令 温度计算处理 显示数据 1S到 初次上电 N Y Y N 初始 20 减法计数器 1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器 1的预置值减到 0时，温度寄存器的值将加 1，减法计数器 1 的预置将重新被装入，减法计 数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到 0时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。 其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。 由表 ， DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越DS18B20复位命令 跳过 ROM命令 读取温度命令 读取操作， CRC校验 移入温度暂存器 9 字节完 CRC校验 结束 Y N Y N 21 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 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。 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 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 ℃／ LSB 形式表示。 当符号位 S=0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位 S=1 时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。 表 2 是一部分温度值对应的二进制温度数据。 一部分温度对应值表 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 + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 表 DS18B20 温度转换时间表 R1 R0 分辨率 /位 温度最大转向时间 /ms 22 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 表 温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令，当采用 12 位分辨率时转换时间约为 750ms，在本程序设计中采用 1s 显示程序延时法等待转换的完成。 如图 图 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。 DS18B20复位 开始 跳过 ROM命令 温度转换命令 结束 23 计算温度子程序将 RAM 中读取值进行 BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图如图。