基于MEGA16單片機溫度檢測系統(tǒng)設計課程設計

1、單片機課程設計報告 基于MEGA16單片機溫度檢測系統(tǒng) （作品圖）一，系統(tǒng)設計目的，用途，功能1，目的。通過基于MEGA16芯片和DS18B20溫度傳感器控制溫度，熟悉芯片的使用，溫度傳感器的功能，實驗電路板的焊接，數(shù)碼顯示管的使用，匯編語言的設計。鍛煉團隊合作能力，動手設計能力以及發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題的能力。2，用途。 溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一。隨著電子技術和微型計算機的迅速發(fā)展，微機測量和控制技術得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用。單片機具有處理能強、運行速度快、功耗低等優(yōu)點，應用在溫度測量與控制方面，控制簡單方便，測量范圍廣，精度較高。本文設計了一種基于MEGA16單片機的溫度測量和

2、控制裝置，能對環(huán)境溫度進行測量，在溫度過高時，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，有利于保障工業(yè)控制中的安全性。并且能根據(jù)溫度給定值給出調(diào)節(jié)量，控制執(zhí)行機構，實現(xiàn)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的目的。3，功能.DS18b20溫度傳感器溫度的精確度高達0.1度，在許多工業(yè)控制中已經(jīng)足夠?？梢詽M足從-55攝氏度到+125攝氏度測量范圍，在一秒內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字，測得的溫度值的存儲在兩個八位的RAM中，單片機直接從中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進制就是溫度，使用方便。從用途上講，該單片機類似于溫度計，但用途又不僅僅集限于溫度計，由于蜂鳴器的使用，編寫程序后，超過預設溫度后，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，為工業(yè)控制的安全保駕護航。二，硬件設計思想和電路原理圖1

3、04電容Vcc 下圖為溫度傳感器驅(qū)動電路圖4.7K 1 2 3單片機端口 18b20下圖為硬件連接框架圖ATmega芯片數(shù)碼顯示管溫度傳感器蜂鳴器LED硬件連接框架圖硬件連接圖如上.三，詳細說明如何使用硬件單元1，七段數(shù)碼管型號是LG5641AH(共陰極)的使用。該顯示管總共有12 個引腳,包括a-g和dp以及四個位選g1-g4。將a-f分別與ATmega芯片的PB1-PB6連接，g1-g4分別與PD0-PD3連接。2，蜂鳴器的連接。 蜂鳴器的兩個引腳分別與ATmega芯片的PC2,PC1連接，其中，前者接負極，后者接正極。3，DS18B20溫度傳感器的連接。該傳感器3個端口分別與接地口，芯片

4、的PA7,去耦電容104連接。四.軟件設計流程和設計思想軟件設計思想: 現(xiàn)在生活很多方面都要用到溫度這個概念,例如在溫室里需要時刻注意溫度的變化,另外在一些科學實驗里面,溫度是一個很重要的條件,很多情況下要都對溫度作很嚴格的要求,往往溫度的一點不適當會引起相當大的變化,從而影響一些重要結果的得出.因此對于環(huán)境溫度的測量顯得很重要.基于這一點,萌生了采用單片機對溫度進行監(jiān)視的想法.端口初始化DS18B20初始并且進行溫度采集軟件對芯片返回值進行轉(zhuǎn)換七段數(shù)碼管顯示溫度（使用timer0比較中斷）當溫度超過設定溫度時，發(fā)出警報重復調(diào)用芯片值五.軟件功能:1. 實現(xiàn)對溫度的監(jiān)視,達到實時顯示的目的.2

5、. 實現(xiàn)對不適合溫度的警報,方便對溫度監(jiān)控. (報警溫度可人工設定)六.系統(tǒng)測試過程及測試數(shù)據(jù): (1) 時間:08年6月8 日13:10地點:十二號樓124宿舍測試對象:室內(nèi)溫度設定警報溫度:31時間13:2013:2513:3013:3513:40溫度30.330.430.330.330.3(2)時間:08年6月8日22:20 地點:十二號樓124宿舍 測試對象:室內(nèi)溫度 設定警報溫度:31時間22;2022:2522:3022:3522:40溫度29.729.729.729.829.7七.實驗程序代碼#include <iom16v.h>#include <macros

6、.h>unsigned char ds1820_reset(void);unsigned int ds1820_read_temp(void);#define DQ_INDDRA &= (1 << PA7)/*設置輸入*/#define DQ_OUTDDRA |= (1 << PA7)/*設置輸出*/#define DQ_CLRPORTA &= (1 << PA7)/*置低電平*/#define DQ_SETPORTA |= (1 << PA7)/*置高電平*/#define DQ_RPINA & (1 <&l

7、t; PA7)/*讀了電平*/unsigned char flag;/*中斷標志緩存*/*延時函數(shù)延時時間：i X 10 + 16uS。CPU頻率為：1MHz。*/void delay_10us(unsigned char i) if(i=0) return ;while(i-) NOP();NOP();NOP();NOP();/*DS18B20復位函數(shù)*/unsigned char ds1820_reset(void) unsigned char i;flag=SREG;/*中斷保護*/CLI();/*關中斷*/DQ_OUT;DQ_CLR;delay_10us(49);/*延時500uS(4

8、80-960)*/DQ_SET;DQ_IN;delay_10us(7);/*延時80uS*/i=DQ_R;delay_10us(49);/*延時500uS(保持>480uS)*/if(flag&0x80) /*恢復中斷狀態(tài)*/SEI();if(i) return 0x00;else return 0x01;/*DS18B20字節(jié)讀取函數(shù)*/unsigned char ds1820_read_byte(void) unsigned char i;unsigned char value=0;flag=SREG;/*中斷保護*/CLI();/*關中斷*/for(i=8;i!=0;i-)

9、 value>>=1;DQ_OUT;DQ_CLR;NOP();/*延時4uS*/NOP();NOP();NOP();DQ_SET;DQ_IN;NOP();/*延時10uS*/NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();if (DQ_R) value|=0x80;delay_10us(5);/*延時60uS*/if(flag&0x80) /*恢復中斷狀態(tài)*/SEI();return(value);/*DS18B20字節(jié)寫入函數(shù)*/void ds1820_write_byte(unsigned char value

10、) unsigned char i;flag=SREG;/*中斷保護*/CLI();/*關中斷*/for(i=8;i!=0;i-) DQ_OUT;DQ_CLR;NOP();/*延時4uS*/NOP();NOP();NOP();if (value & 0x01) DQ_SET;delay_10us(7);/*延時80uS*/DQ_SET;/*位結束*/value>>=1;if (flag & 0x80) /*恢復中斷狀態(tài)*/SEI();/*啟動ds1820轉(zhuǎn)換*/void ds1820_start(void) ds1820_reset();ds1820_write_b

11、yte(0xCC);/*勿略地址*/ds1820_write_byte(0x44);/*啟動轉(zhuǎn)換*/*DS8B20讀取溫度信息*/unsigned int ds1820_read_temp(void) unsigned int i;unsigned char buf9;ds1820_reset();ds1820_write_byte(0xCC);/*勿略地址*/ds1820_write_byte(0xBE);/*讀取溫度*/for (i = 0; i < 9; i+) bufi=ds1820_read_byte();i=buf1;i<<=8;i|=buf0;return i;

12、flash unsigned char led_711=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x80;flash unsigned char position4=0x01,0x02,0x04,0x08;int led_buf4;unsigned char poist=0;void delay_ms(unsigned int i)int j;for(;i;i-)for(j=999;j;j-);#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:iv_TIMER0_COMPvoid timer0_com

13、p_isr(void)display();display()PORTD=positionpoist;PORTB=led_7led_bufpoist;if(poist=1) PORTB=led_7led_bufpoist|0x80;delay_ms(2);if(+poist>=3)poist=0;void feng(unsigned i)if(i>=31)PORTC=0x83;else PORTC=0x01;void main(void) unsigned int i,j;DDRA=0x00;/*方向輸入*/PORTA=0xFF;DDRC=0xFF;PORTC=0x01;/*打開上拉

14、*/DDRB=0xFF;/*方向輸出*/PORTB=0x00;/*電平設置*/DDRD=0xFF;PORTD=0x80;SEI();TCCR0=0x0B;TCNT0=0x00;OCR0=0x8B;TIMSK=0x02;delay_ms(200);ds1820_reset();/*復位D18B20*/while (1) ds1820_start();/*啟動一次轉(zhuǎn)換*/delay_ms(15);/*等待轉(zhuǎn)換結束*/i=ds1820_read_temp();/*讀取溫度數(shù)值*/i=(i*10)/16;/*數(shù)值處理*/led_buf3=i/1000;/*將顯示信息加載到顯示緩存區(qū)*/i=i%1000

15、;led_buf2=i/100;i=i%100;led_buf1=i/10;led_buf0=i%10;j=led_buf2*10+led_buf1;feng(j);八.需的全部資源 溫度傳感器我們所采用的溫度傳感器是DS18B20，這是最常用的溫度芯片該傳感器為6.5元每個。下圖為蜂鳴器。該蜂鳴器為短叫蜂鳴器，一元每個。ATmega16芯片 該芯片為實驗室所贈。去耦電容104該電容主要對傳感器其穩(wěn)定作用，0.5元每個。實驗電路板?；镜脑己附釉谠撾娐钒迳希逶總€。電阻，買了4700歐姆，200千歐姆，100歐的電阻若干，總共花費1元。兩個高亮的LED燈花費1元，主要作用是發(fā)出警報是伴隨

16、有聲音。加上去去歐亞電子大廈來往車費，一共花費30元。選器件的心得體會：1， 買元件前，應該將所買的元件全部記下來，避免買時遺忘。2， 買元件前，得弄清楚各個產(chǎn)品的型號，功能，避免出現(xiàn)盲目購買現(xiàn)象，力爭一次將所有的元器件買完。例如本次購買溫度傳感器，由于買之前不知道該買的型號，結果去了電子大廈以后，買時不知道買哪種好，花費了大量的時間精力，實在不值。3， 力爭用最少的錢做最好的項目。由于在生活生產(chǎn)中需要對儀器成本進行控制，所以控制成本成了產(chǎn)品能否廣泛應用的關鍵，我們感覺做這個項目成本有些偏高，另外在功能上還有些單一，這是以后做項目必須注意的地方。八.的分工和工作情況1，體會。經(jīng)過一個學期的學習和實踐，我們終于做出了這個項目。由于剛接觸單片機，所以從選擇硬件到硬件焊接再