基于單片機(jī)的溫度、電壓監(jiān)控及LCD顯示(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄一、設(shè)計思路1二、硬件設(shè)計1 1、硬件設(shè)計框圖1 2、DS18B20模塊2 3、LCD模塊4三、軟件設(shè)計5 1、程序流程總圖5四、元器件清單7五、總原理圖與仿真7六、學(xué)習(xí)心得與總結(jié)9七、參考文獻(xiàn)10八、程序10 一、設(shè)計思路本實(shí)驗(yàn)采用AT89C51單片機(jī)做為核心控制器，通過DS18B20采集并轉(zhuǎn)換溫度數(shù)據(jù)，同時也將外部電壓值通過A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)，并將兩數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)開關(guān)S1與S2的狀態(tài)，通過軟件編程來確定LCD是否顯示溫度、電壓還是溫度電壓一起顯示。同時單片機(jī)也根據(jù)開關(guān)S1與S2的狀態(tài)以及所接受到得外部電壓與溫度的數(shù)據(jù)來確定是否應(yīng)該報警。二、硬

2、件設(shè)計控制信號收集電壓數(shù)據(jù)，AD轉(zhuǎn)換單片機(jī)LCD顯示控制信號轉(zhuǎn)換的信號通過DS18B20測取外部溫度數(shù)據(jù)溫度與電壓超界報警轉(zhuǎn)換的信號1、DS18B201）、DS18B20的主要特性1.1、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電1.2、獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊1.3、DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫1.4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)1.5、溫范圍551

3、25，在-10+85時精度為0.51.6、可編程的分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫1.7、在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快1.8、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力1.9、負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 2、DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配

4、置寄存器。DS18B20的外形及管腳排列如下圖1: DS18B20引腳定義： (1)DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端； (2)GND為電源地； (3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。圖2： DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3： DS18B20測溫原理框圖2）Ds18b20時序圖 初始化過程讀/寫時序圖2、LCD 讀寫操作時序如圖所示 1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明1為高電平，0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動方向，高電平右移，

5、低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體的顯示開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時顯示移動的文字，低電平時移動光標(biāo)指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5X10的顯示字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和

6、光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。三、軟件設(shè)計1、流程圖 開 始調(diào)用初始化子程序調(diào)用報警與顯示子程序開 始開LCD，并設(shè)置其工作方式，開AD讓LCD顯示初始化字符串結(jié) 束初始化子程序流程圖主程序流程圖 報警與顯示子程序流程圖開 始開關(guān)S3=0顯示 溫度使LCD顯示溫度區(qū)域不顯示任何內(nèi)容開關(guān)S4=0顯示 電壓使LCD顯示電壓區(qū)域不顯示任何內(nèi)容YESNONOYES調(diào)用報警子程序結(jié) 束顯示電壓子程序流程圖與顯示溫度子程序流程圖開 始結(jié) 束分離出千百十個位處理數(shù)據(jù)顯示NO開 始數(shù)據(jù)是否為零顯示0.0YES結(jié) 束分離出千百十個位數(shù)據(jù)是否為負(fù)數(shù)處理數(shù)

7、據(jù)顯示負(fù)數(shù)YESNO處理數(shù)據(jù)顯示正數(shù)報警子程序流程圖NO開 始開關(guān)S3=0啟動鳴鈴YES結(jié) 束開關(guān)S4=0數(shù)YESNO電壓是否超界溫度是否超界啟動燈閃NOYESNOYES四、元器件清單元件名稱型號主要參數(shù)數(shù)量備注LCD1062A1溫度感測Ds18b201A/DADC08081單片機(jī)AT89C511蜂鳴器SOUNDER1燈LED-RED1 五、總原理圖與仿真六、心得體會與總結(jié)在這緊張而忙碌的兩周里，通過大家一起討論，研究終于完成了溫度、電壓顯示與報警的設(shè)計。雖然中間的過程中出現(xiàn)許多的錯誤，這都是我們需要改正的地方，也只有通過自己的設(shè)計和制做才會發(fā)現(xiàn)的問題，但最終還是完成了。開始設(shè)計時的效果雖不是最好，但這是我們通過自己的努力得來的，是我們目前的最高水平。有很多小的過程。比如：程序的調(diào)試等。對于畫圖，模擬，每個元件的布局，線的長短都是我們的心血，期間我們改了又改，為了美觀，實(shí)用，減少圖的體積經(jīng)過多次修改才成型。 總的來說，這次試驗(yàn)我