单片机 数字温度计
C51单片机数字温度计汇编程序及说明书

1绪论1.1选题背景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也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域,尤其在热学试验(如:物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验)中,有特别重要的意义。
现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。
这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。
本设计所介绍的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,测温准确等优点,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。
因此本课题就尝试通过编程与芯片的结合来解决传统数字温度计的弊端,设计出新型数字温度计。
1.2课题现状分析及研究意义温度传感器的发展现状:温度传感器使用范围广,数量多,居各种传感器之首,其发展大致经历了以下3个阶段:①传统的分立式温度传感器(含敏感元件)——热电偶传感器,主要是能够进行非电量和电量之间转换。
②模拟集成温度传感器/控制器。
集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。
③智能温度传感器。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_)的结晶。
智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
本课题的研究可以应用领域生产、生活等很多领域。
对于家用电器从洗衣机、微波炉到音响等等到处都可以用到温度控制器来方便大家的日常生活。
开发此产品后也可方便应用安装在小至家庭大到工厂车间,小至一个芯片大到一个机械设备。
例如在家庭客厅卧室等必要地方显示室温,可防止家里食物是否变质及早采取措施。
AD590数字温度计

简易数字温度计的设计与制作1.功能介绍:本文采用AT89C51单片机和温度传感器AD590从硬件和软件两方面介绍了一款简易数字温度计的设计过程,并对硬件原理图和程序流程图作了简洁的描述。
2.系统功能原理及硬件组成:该数字温度计利用AD590集成温度传感器及其接口电路完成温度的测量并转换成模拟电压信号,经由模数转换器ADC0804转换成单片机能够处理的数字信号,然后送到单片机AT89C51中进行处理变换,最后将温度值显示在D4、D3、D2、D1共4位七段码LED显示器上。
系统以AT89C51单片机为控制核心,加上AD590测温电路、ADC模数转换电路、4位温度数据显示电路以及外围电源、时钟电路等组成。
系统组成框图如图1所示。
图1 系统组成框图2.1 AT89C51单片机Atmel公司的生产的AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机,内部除CPU外,还包括128字节RAM,4个8位并行I/O口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,片内集成4K字节可改变程序Flash存储器,具有低功耗,速度快,程序擦写方便等优点,完全满足本系统设计需要。
单片机P0口作为ADC0804转换数据的输入端,P2.0接ADC0804的INTR端检测数据转换是否结束。
P1.0~P1.3的输出信号接到译码器7447上作为数码管的显示,P1.4~P1.7则作为4个数码管的位选信号控制。
P3口有特殊的功能,P3. 6用于控制ADC0804的启动,P3.7用于控制读取ADC0804的转换结果。
2.2 AD590温度传感器AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
AD590测温范围为-55℃~+150℃,满足人们日常生产和生活中的温度范围。
AD590电源电压可在4V~6V范围变化,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会被损坏。
AD590产生的电流与绝对温度成正比,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1μA。
单片机的温度计的课程设计方案

基于单片机的数字温度计的设计姓名:詹崇武班级:09应电2班学号:2009061601学院:机电工程学院2018-12-7目录1、课程设计目的32、工具/准备工作33、设计步骤及原理5步骤1:方案框图5步骤2:程序设计6步骤3:电路硬件设计及Proteus软件仿真84、设计结果及分析95、总结及心得体会96、对本设计过程及方法、手段的改进建议97、参考文献101、课程设计目的本次课程设计,就是用单片机实现温度控制,传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器,但热敏电阻的可靠性差,测量温度准确率低,而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。
2、工具/准备工作原件清单基于STC89C52单片机的数字温度计元件清单如表1所示。
元件名称型号数量/个用途单片机STC89C52 1 控制核心集成块DS18B20 1 测温电路集成块74LS07 1 显示驱动集成块74LS245 1 显示驱动电容30pF 2 晶振电路晶振12MHz 1 晶振电路电解电容10uF/10v 1 复位电路电阻10kΩ 5 复位电路、上拉电阻电阻 4.7 kΩ 1 测温电路按键 1 复位电路数码管4位共阳 1 显示电路ISP接口线1*4 1 下载程序万用板 140脚IC锁紧座 1表1 基于AT89S52单片机的数字温度计元件清单原件介绍1. STC89C52的功能特性STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能: 8K字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
单片机测温计工作原理

单片机测温计工作原理
单片机测温计的工作原理如下:
1. 温度检测:使用数字温度传感器检测当前环境的温度。
由于数字信号可以直接送入单片机,因此传感器检测到的温度值会通过数据线传输到单片机中。
2. 数据处理:单片机接收到温度数据后,进行相应的处理。
根据预设的阈值,单片机可以对接收到的温度数据进行比较,当实际温度低于或高于设定值时,会触发相应的动作。
3. 显示与报警:单片机将处理后的温度数据发送到显示器(如液晶、数码管、LED矩阵等),以数字形式显示温度。
同时,如果实际温度低于或高于设定值,单片机还会触发报警功能。
以上内容仅供参考,建议查阅相关资料文献,或者咨询专业技术人员,以获取更全面准确的信息。
基于单片机的数字温度计设计的参考文献

基于单片机的数字温度计设计的参考文献
1. 王宏伟. 单片机温度控制系统设计[M]. 北京邮电大学出版社, 2007.
2. 程熙. 基于单片机的数字温度计设计[D]. 山西大学, 2015.
3. 王琳. 基于单片机的温度测量和控制系统设计[D]. 吉林大学, 2006.
4. 朱建国, 李志远. 基于单片机的数字温度测量仪设计[J].
传感技术学报, 2012, 25(4): 456-460.
5. 马健. 基于单片机的温湿度测量系统设计[D]. 河北工程大学, 2012.
6. 胡明. 基于单片机的数字温度控制系统的设计与实现[D].
南昌大学, 2011.
7. 王光. 基于单片机的温度控制系统设计[D]. 湖南科技大学, 2009.
8. 吴杨, 邓伟. 基于单片机的数字温度计设计[J]. 传感器与
微系统, 2010, 29(2): 99-102.
9. 周兴华. 基于单片机的数字温度控制器设计[J]. 电子测量
技术, 2011, 34(6): 117-118.
10. 王琛. 基于单片机的数字温度测量系统设计[D]. 南昌大学, 2012.。
- 1 -。
基于51单片机数字温度计设计

课题:基于51单片机数字温度计设计专业:电子信息工程班级:(1)班学号:姓名:峰指导教师:周冬芹设计日期:成绩:重庆大学城市科技学院电气学院基于51单片机数字温度计设计一、设计目的1、掌握单片机电路的设计原理、组装与调试方法。
2、掌握LED数码显示电路的设计和使用方法。
3、掌握DS18B20温度传感器的工作原理及使用方法。
二、设计要求1、本次单片机课程设计要求以51系列单片机为核心,以开发板为平台。
2、设计一个数字式温度计,要求使用DS18B20温度传感器测量温度。
3、经单片机处理后,要求用4位一体共阴LED数码管来设计显示电路,以显示测量的温度值。
4、另外还要求在设计中加入报警系统,如果我们所设计的系统用来监控某一设备,当设备的温度超过或低于我们所设定的温度值时,系统会产生报警。
5、要求在设计中加入上下限警报温度设置电路。
三、设计的具体实现1数字温度计设计的方案在做数字温度计的单片机电路中,对信号的采集电路大多都是使用传感器,这是非常容易实现的,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。
采集之后,通过使用51系列的单片机,可以对数据进行相应的处理,再由LED显示电路对其数据进行显示。
2系统设计框图温度计电路设计总体设计方框图如下图所示,控制器采用单片机A T89C51,温度传感器采用DS18B20,用4位一体共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。
此外,还添加了报警系统,对温度实施监控。
3主控器AT89C51芯片对于单片机的选择,可以考虑使用8031与8051系列,由于8031没有内部RAM,系统又需要大量内存存储数据,因而不适用。
AT89C51 以低价位单片机可为提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域,对于简单的测温系统已经足够。
单片机AT89C51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该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品。
基于单片机的数字温度计的研究与设计
【】史增芳,姜岩蕾 . 3 模糊控 制技术在温度控 制系统 中的应用 . 无锡
职业技术学 院学报 , 20 , 3:32 . 0 3 ( ) ・5 2 2
0 0 0 0 2 i 0 0 0 0 4
} 0 0 000002 2 0 0 0
施加到温度控制系统上 ,实现对温度 的控制 。温度控制系统输 出的 控制 量为连续变化的模拟量 ,它 的变化范 围为 【 '5, ・ + J 而模糊控 制 5 的论域 同样为 【 ,5, ・ + 1因此输 出的 比例 因子 : k = 0[・ 5】=1 5 3 1/ ( ) 5一 。 而 k时刻输出的增量 :△ u kU U = 3= , k时刻 的输出为 : uk = ( ・ ( ) uk 1 )
子工程 学院硕士生 ,主要研究 方向为车牌 识别技术研究.
文章编号: 1 7 ・ 0 12 0 ) 2 0 0 - 3 6 1 1 4 (0 70 - 0 9 0
基于单片机 的数字温度计的研究与设计
余泽辉 ,伍建军 ,陈 洁 ,余艳平
( 中国地 质大 学 研 究 生院 ,湖 北武汉 407 ; 30 4 国营 汉丹 电器 厂 ,湖 北襄 樊 4 15) 4 03
维普资讯
仪器仪表用户
B。通过总结数据 ,得到 U 的各模糊 子集 的隶属 函数 U () Z 的每一条控 制规则都决定了一个 模糊关系 ,它们共有 3 个。根 5 据所选控制策略 ,各模糊关系分别为 : B1【 = × ( )c × ( E】 0 R2 [NB) x ( S E ] ( =( E N )C × 0
裹2横栩控制嚣蠢诲裹
二
■q . 。 】 0 】 3 ● j
3 结 束语
本文详细研究 了温度 控制系统的模糊控制方法 ,它为相关控制 领域 的模糊控制器 的设计提供 了一种规范方法。Q
数字温度计文献综述文献综述
数字温度计文献综述文献综述————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数字温度计文献综述摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术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,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可手动设置温度上下报警值,温度超出所设报警值能够报警并显示当前温度。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20。
关键词:单片机温度控制AT89S51 DS18B20文献[1] 随着经济的发展,科技的突飞猛进,芯片技术也取得了飞速发展,这就使单片机技术在各种民用和工业测控等领域得到更为广泛应用。
包括安全控制、娱乐系统、传统的工业控制中的电机控制、温控系统、仪表设备、楼宇自控系统、数据采集系统等;单片机凭借其低成本、高性能的不可替代优势,已成为微电脑控制的主力军。
单片机更重要的意义在于其应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法.以前采用硬件电路实现的大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。
以前自动控制中的PID调节,现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。
这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术.随着单片机应用的推广,微控制技术将不断发展完善。
文献[2] 单片机集成越来越多资源,内部存储资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时系统也更加稳定,目前该方向即是发展为SOC(片上系统)。
单片机抗干扰能力加强,使的它更加适合工业控制领域,具有更加广阔的市场前景.单片机提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得宝贵时间。
现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
(完整word版)基于单片机的DS18B20设计实验报告
第1章引言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,传统的测温元件有热点偶,热敏电阻还有一些输出模拟信号得温度传感器,而这些测温元件一般都需要比较多的外部硬件支持。
其硬件电路复杂,软件调试繁琐,制作成本高,阻碍了其使用性。
因此美国DALLAS半导体公司又推出了一款改进型智能温度传感器——DS18B20。
本设计就是用DS18B20数字温度传感器作为测温元件来设计数字温度计。
本设计所介绍的数字温度计与传统温度计相比,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,主要用于测温比较准确得场所,或科研实验室使用。
该设计控制器使用单片机STC89C51,测温传感器使用DS18B20,显示器使用LED.第2章任务与要求2.1测量范围-50~110°C,精确到0.5°C;2.2利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号;2.3所测得温度采用数字显示,计算后在液晶显示器上显示相应得温度值;第3章方案设计及论证3.1温度检测模块的设计及论证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,其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算,感温电路比较麻烦。
而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。
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,电路简单,精度高,软硬件都以实现,而且使用单片机的接口便于系统的再扩展,满足设计要求。
3.2显示模块的设计及论证LED是发光二极管Light Emitting Diode 的英文缩写。
LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。
单片机温度计实训报告
一、引言随着科技的不断发展,单片机在各个领域得到了广泛的应用。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、成本低、功能强等特点,在智能仪表、自动化控制等领域具有重要作用。
本实训报告主要介绍了单片机温度计的设计与实现过程,通过实训,加深了对单片机原理、接口技术以及编程方法的理解。
二、实训目的1. 熟悉单片机的硬件结构和接口技术;2. 掌握单片机编程方法,提高编程能力;3. 学会使用传感器进行温度测量;4. 培养动手能力和团队协作能力。
三、实训原理本实训采用AT89C51单片机作为主控制器,利用DS18B20数字温度传感器进行温度测量,并通过LCD显示屏显示温度值。
1. DS18B20数字温度传感器:DS18B20是一款高精度、高稳定性的数字温度传感器,具有单总线接口,方便与单片机进行通信。
2. AT89C51单片机:AT89C51是一款经典的51系列单片机,具有丰富的片上资源,适合于各种嵌入式应用。
3. LCD显示屏:LCD显示屏用于显示温度值,方便用户查看。
四、实训步骤1. 硬件电路设计根据设计要求,设计如下硬件电路:(1)单片机最小系统:包括AT89C51单片机、晶振、复位电路、电源电路等。
(2)DS18B20传感器电路:将DS18B20传感器与单片机相连,实现温度数据的采集。
(3)LCD显示屏电路:将LCD显示屏与单片机相连,用于显示温度值。
2. 软件编程(1)初始化单片机:设置单片机的时钟、IO口等。
(2)初始化DS18B20传感器:设置DS18B20传感器的分辨率、工作模式等。
(3)读取温度数据:通过DS18B20传感器读取温度数据。
(4)显示温度值:将读取到的温度值显示在LCD显示屏上。
3. 系统调试将设计好的硬件电路和软件程序进行调试,确保系统能够正常运行。
五、实训结果与分析1. 实训结果通过实训,成功实现了单片机温度计的设计与实现,系统能够实时采集温度数据,并通过LCD显示屏显示温度值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
[键入公司名称] 数字温度计 学期综合电子设计作品
张阳、赵正雄、朱坤 2011/12/16 中国矿业大学电气信息电子综合设计 2 摘要 基本要求:可测量温度范围:000.0℃-102.0℃,温度分辨力:0.4℃。测量相对误差:≤2%,用数码管实时显示被测量的温度。
提高要求:实现多个温度点的实时测量,实现温度的分档测量(102℃、51℃、25.5℃)。 本设计所介绍的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AT89S51,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管,实现温度显示,能准确达到以上要求。 温度计电路设计控制器采用单片机AT89S51,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。温度传感器采用DS18B20,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,仅需要一个端口引脚进行通信,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。显示电路采用4位共阴极LED数码管,采用LED动态显示方式,从P0口输出段码,P2.0~P2.3作为位选控制端。 中国矿业大学电气信息电子综合设计
3 目录 1 概述 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) 1.1 课程设计的要求 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) 1.2课程设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) 1.3 系统组成及工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(4) 2 系统总体方案及硬件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) 2.1设计思路及描述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) 2.2硬件构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) 〈1〉主控模块AT89C51单片机„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) 〈2〉DS18B20介绍 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5) 2.3显示模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(9) 2.4开关控制电路模块 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(10) 3 软件设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(11) 3.1主程序 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(11) 3.2读取温度子程序 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(11) 3.3温度转换命令子程序 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(12) 3.4计算温度子程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(12) 3.5温度比较子程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(13) 4 Proteus软件仿真„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(14) 5 课程设计体会 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(17) 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(17) 附1:源程序代码„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(18) 附2:系统原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(33) 中国矿业大学电气信息电子综合设计
4 1 概述 1.1课程设计的要求 基本要求:可测量温度范围:000.0℃-102.0℃,温度分辨力:0.4℃。测量相对误差:≤2%,用数码管实时显示被测量的温度。 提高要求:实现多个温度点的实时测量,实现温度的分档测量(102℃、51℃、25.5℃)。
1.2课程设计的目 (1) 通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解。 (2)掌握LED的动态显示,DS18B20的使用和编程原理。 (3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来,对程序进行编辑,校验。 (4)掌握WAVE、protel及proteus仿真软件的使用方法。 1.3 系统组成及工作原理 本系统功能是由硬件和软件两大部分协调完成的,硬件部分主要完成各种新号的采集和各种信息的显示的;软件主要完成信号的处理及控功能等。 基于工作原理是89C51单片机对按钮的输入信号的查询和检测,然后对输入信号进行相应处理后通过LED数码管输出。 中国矿业大学电气信息电子综合设计
5 2 系统总体方案及硬件设计 2.1设计思路及描述 本实验设计3个开关按键K1,K2,K3,分别对应报警低中高3个档位。该实验要求对环境温度进行测量并在LED上显示数据,则可利用AT89C51芯片的P0.7-P0.0管脚对应了接数码管的A,B,C,D,E,F,G和小数点位,P2.0~P2.3接显示数据的小数位、个位、十位、百位(符号位),P3.4端口与DS18B20进行数据传递和通信端口,P3.7端口输出报警信号。 2.2硬件构成 〈1〉主控模块AT89C51单片机 ①功能特性描述 AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程 Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 ②AT89C51具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至 0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。 P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。 P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向 I/O口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。 〈2〉DS18B20介绍 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,并且可中国矿业大学电气信息电子综合设计 6 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: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信; ●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能; ●无须外部器件; ●可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V; ●零待机功耗; ●温度以9或12位数字; ●用户可定义报警设置; ●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件; ●负电压特性,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; 64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号,接着是每个器件的惟一的序号,共有48位,最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限。 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3所示。头2个字节包含测得的温度信息,第3和第4字节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图1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。
DS18B20内部结构框图 中国矿业大学电气信息电子综合设计
7
图1 DS18B20字节定义 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。 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。 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1是一部分温度值对应的二进制温度数据。 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的测温原理是这这样的,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1、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。 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