基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)及計(jì)算器設(shè)計(jì)課件

1、基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)及計(jì)算器設(shè)計(jì)匯報(bào)人：楊業(yè)青 匯報(bào)時(shí)間：2017.01.17目錄content軟件設(shè)計(jì)13設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖總結(jié)與體會(huì)信息工程學(xué)院E21142設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的1利用DS18B20傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度的目的運(yùn)用單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)四位數(shù)以?xún)?nèi)的整數(shù)的加減乘除運(yùn)算 設(shè)計(jì)內(nèi)容第一章節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的01020304熟練單片機(jī)的內(nèi)部資源以及各個(gè)引腳的功能通過(guò)實(shí)踐來(lái)增強(qiáng)動(dòng)手能力通過(guò)寫(xiě)程序來(lái)提高自己的程序設(shè)計(jì)方法與步驟結(jié)合模數(shù)電知識(shí)以及相關(guān)的硬件知識(shí)整體把握設(shè)計(jì)內(nèi)容第一章節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容及目的 DS18B20直接將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字

2、信號(hào)，以數(shù)字碼方式串行輸出 數(shù)碼管顯示原理動(dòng)態(tài)掃描原理：通過(guò)控制位選端和各段引腳送入數(shù)據(jù)，極大地節(jié)省了I/O口利用DS18B20溫度傳感器實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的檢測(cè)把檢測(cè)到的溫度通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)二. 溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)主體思想單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖2二. 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖計(jì)算器設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)計(jì)算器設(shè)計(jì)數(shù)碼管控制部分：通過(guò)P0控制段碼的送入，P3高四位控制位選，選通數(shù)碼管DS18B20硬件電路按鍵檢測(cè)部分檢測(cè)P2口電平數(shù)碼管控制部分：通過(guò)P0控制段碼的送入，P3高四位控制位選，選通數(shù)碼管1. 計(jì)算器及溫度檢測(cè)涉及的硬件電路模塊0102032. DS18B20溫度傳感器DS18B20溫度傳感器

3、特性典型的硬件連接方式DS18B20的使用方法信息工程學(xué)院E211主要特性：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(xiàn)供電 獨(dú)特的單線(xiàn)接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線(xiàn)即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線(xiàn)上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 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) 溫范圍55+125，在-10+85時(shí)精度為0.5 可編程 的分辨率為912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可

4、實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 在9位分辨率時(shí)最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一 線(xiàn)總線(xiàn)串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。02典型的硬件連接方式要想使DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線(xiàn)必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè)DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線(xiàn)上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠上拉電阻就無(wú)法提供足夠的 能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。在外部電源

5、供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時(shí)I/O線(xiàn)不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問(wèn)題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線(xiàn)上理論可以?huà)旖尤我舛鄠€(gè)DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序（1） 數(shù)據(jù)線(xiàn)先置低電平“0”。（2） 延時(shí)確定的時(shí)間為15微秒。（3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。（4） 延時(shí)時(shí)間為45微秒。（5） 將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉到高電平。（6） 重復(fù)上（1）到（5）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。（7） 最后將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高。讀數(shù)據(jù)時(shí)序（1）將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高“1”。（2）延時(shí)2微秒。（3）將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉低“0”。（4）延時(shí)6微秒。（5）將數(shù)據(jù)線(xiàn)拉高“1”。（

6、6）延時(shí)4微秒。（7）讀數(shù)據(jù)線(xiàn)的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（8）延時(shí)30微秒。（9）重復(fù)，直到讀取完一個(gè)字節(jié)。DS18B20指令集：溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器 BEH 讀暫存器9字節(jié)二進(jìn)制數(shù)字寫(xiě)暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫(xiě)入暫存器的TH、TL字節(jié)復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫(xiě)到E2PROM中讀電源供電方式 B4H 啟動(dòng)DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU讀ROM 33H 讀DS18B20溫度傳感器ROM中的編碼（64位地址）匹配ROM 55H 發(fā)出64位ROM編碼跳過(guò)ROM CCH 直接向18B20發(fā)溫度變換指令，適用于一個(gè)從機(jī)軟件設(shè)計(jì)3一. 程序流程圖開(kāi)始DS18B20初始化讀一位數(shù)據(jù)讀一個(gè)字節(jié)寫(xiě)一個(gè)字節(jié)獲取溫度并轉(zhuǎn)換讀取寄存器中的溫度數(shù)據(jù)顯示結(jié)束1.溫度顯示程序設(shè)計(jì)2.計(jì)算器程序設(shè)計(jì)開(kāi)始切換鍵是否按下？溫度顯示結(jié)合切換鍵和按鍵掃描函數(shù)返回不同的數(shù)值切換鍵所處的狀態(tài)（dis）數(shù)據(jù)處理，鍵入數(shù)值數(shù)字鍵？符號(hào)鍵？第一個(gè)數(shù)清零，輸入第二個(gè)運(yùn)算數(shù)根據(jù)符號(hào)鍵計(jì)算出結(jié)果結(jié)束硬件電路程序設(shè)計(jì)的分塊化總結(jié)與歸納硬件電路結(jié)合模數(shù)電