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以18b20芯片和设计一个智能温度控制 设计报告
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2009-06-30
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一、 实验目的 以18b20芯片和液晶显示屏LCD1602为基础设计一个智能温度控制系统 二、实验要求 单片机发出温度指令 。你用温度计采样,然后和单片机发出的指令对比,高于你就发出制冷的指令,低于你就适当停机一个适当间歇时间,采样也有一个间歇时间,30秒.或是1分钟,2分钟,3分钟,随便你,然后不断调整,知道合适了,和指令温度一样了,又停一下,然后过几分钟在启动压缩机工作,反复的工作,采样,调整,不就可以了 二、 实验内容 1、系统的硬件构成及功能 智能温度控制系统它由以下几个部件组成:DS18B20、LCD1602、AT24C0和电源部分。 电源部分:电源部分有二部分组成。一部分是由220V的市电通过变压、整流稳压来得到+5V电压,维持系统的正常工作。 2.1 AT89C2051单片机及其引脚说明 AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员,是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器,与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。 AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚配置如图3所示。与8051相比,AT89C2051减少了两个对外端口(即P0、P2口),使它最大可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小。
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智能温度控制系统的设计
一、 实验目的
以 芯片和液晶显示屏 为基础设计一个智能温度控制系统
二、实验要求
单片机发出温度指令 。你用温度计采样然后和单片机发出的指令对比高
于你就发出制冷的指令低于你就适当停机一个适当间歇时间采样也有一个间
歇时间 秒或是 分钟 分钟 分钟随便你然后不断调整知道合适了和
指令温度一样了又停一下然后过几分钟在启动压缩机工作反复的工作采样
调整不就可以了
二、 实验内容
、系统的硬件构成及功能
智 能 温 度 控 制 系 统 它 由 以 下 几 个 部 件 组 成 :
、、 和电源部分。
电源部分:电源部分有二部分组成。一部分是由 的市电通过变压、
整流稳压来得到 电压,维持系统的正常工作。
2.1 AT89C2051 单片机及其引脚说明
单片机是 系列单片机的一个成员,是 单片机的简
化版。内部自带 字节可编程 存储器的低电压、高性能 八位
微处理器,与 ! 系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多
功能八位 "# 和闪速存储器结合在单个芯片中,因此, 构成的
单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了
外部的 $、$ 和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统
的性价比。
是一个有 个引脚的芯片,引脚配置如图 所示。与
相比, 减少了两个对外端口(即 "、" 口),使它最大
可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小。
1
图 引脚配置
芯片的 个引脚功能为:
电源电压。
%& 接地。
$ 复位输入。当 $ 变为高电平并保持 个机器周期时,所有 '
引脚复位至“(。
) 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
) 来自反向振荡放大器的输出。
" 口 位双向 ' 口。引脚 "~"* 提供内部上拉,当作为输入并
被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。" 和
" 需要外部上拉,可用作片内精确模拟比较器的正向输入(&)和反向
输入(&), " 口输出缓冲器能接收 + 电流,并能直接驱动 , 显
示器;" 口引脚写入“( 后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,"
口也可接收编码数据。
" 口 引脚 "~" 与 "* 为 * 个带内部 上拉的双 向 ' 引脚。
" 在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用 ' 引脚访问。" 口的
输出缓冲器能接收 + 的灌电流;" 口写入“(后,内部上拉,可用输入。
" 口也可用作特殊功能口,其功能见表 。" 口同时也可为闪速存储器编程
和编程校验接收控制信号。
2.2 DS18B20 的内部结构
的内部结构 内部结构主要由四部分组成: 位光刻
$ 、 温 度 传 感 器 、 非 挥 发 的 温 度报警触发 器 和 、 配 置 寄 存 器 。
的管脚排列如下-
2
. 为数字信号输入'输出端;%& 为电源地; 为外接供电电源输入端
(在寄生电源接线方式时接地)。
光 刻 $ 中的 位 序 列 号 是 出厂前被光刻 好的,它 可 以 看 作 是该
的地址序列码。 位光刻 $ 的排列是:开始 位()是
产品类型标号,接着的 位是该 自身的序列号,最后 位是前面
位的循环冗余校验码($/))))。光刻 $ 的作用是使
每 一 个 都 各 不 相 同 , 这 样 就 可 以 实 现 一 根 总 线 上 挂 接 多 个
的目的。 中的温度传感器可完成对温度的测量,以
位转化为例-用 位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以 0'
形式表达,其中 为符号位。
这是 位转化后得到的 位数据,存储在 的两个 比特的 $
中,二进制中的前面 位是符号位,如果测得的温度大于 ,这 位为 ,只
要将测到的数值乘于 即可得到实际温度;如果温度小于 ,这 位为
, 测 到 的 数 值 需 要 取反 加 再 乘 于 即可得到实 际 温 度 。 例 如
0 的 数 字 输 出 为 * , 0 的 数 字 输 出 为 , !
0的数字输出为 ,!0的数字输出为 。
温度传感器的存储器
温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存 $ 和一个非易失
性的可电擦除的 ,$后者存放高温度和低温度触发器 、 和结构寄存
器。暂存存储器包含了 个连续字节,前两个字节是测得的温度信息,第一个
字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字
节是 、 的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个
字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。
第九个字节是冗余检验字节。
该字节各位的意义如下:
$ $
低五位一直都是 , 是测试模式位,用于设置 在工作模式
还是在测试模式。在 出厂时该位被设置为 ,用户不要去改动。
$ 和 $ 用来设置分辨率,如下表所示:( 出厂时被设置为
位)
分辨率设置表-
$ $ 分辨率 温度最大转换时间
位 *+1
位 *+1
位 *+1
位 *+1
根据 的通讯协议,主机控制 完成温度转换必须经过
三个步骤:每一次读写之前都要对 进行复位,复位成功后发送一条
3
$ 指令,最后发送 $ 指令,这样才能对 进行预定的操作。
复位要求主 "# 将数据线下拉 微秒,然后释放, 收到信号后
等待 ~ 微秒左右,后发出 ~ 微秒的存在低脉冲,主 "# 收到此
信号表示复位成功。
3.源代码
23456 7$,%89
26: 548;< 513=6 48;<
26: 53 513=6 3
26: > " ''46 液晶显示数据端口定义
548;< 4?6 ;@A/BBC '' 初始化显示
548;< 4?6 ;@A/BD;<3=BC'' 初始化显示
548;< 4?6 ;@A/B BC '' 初始化显示
548;< 4?6 ;@A/B*BC ''学号
548;< ,E>,5+ C '',E>, 按键计数
548;< 4?5C '' 定时计数变量
53 +FC ''温度变量
53 /C
53 D;<>8C '' 上线温度
3 G;=G;=C ''标志位定义
3 F;HC ''显示标志位
13 >$/"IC '' 数据与命令选择控制端
13 >$J/"IC '' 读写控制端
13 >,/"IC '' 使能控制端
13 . / "IC''温感数据端口
23456789
4
'K!!!!!!!!!!!!!!!初始化!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!K'
L?36 33MN
O
D;<>8/C
"/)PC
G;=/C ''标志位设定
>$J/C''将 46 置成只写不读
>,/C'' 使能段
D<3>4+6MQNC ''定义 46 的显示格式
6;HMNC
D<3>4+6MQNC ''定义 46 的显示格式
D<3>4+6MQNC ''光标移动及显示右移一位
D<3>4+6MQ4NC ''整体显示开,光标关,反白关
D<3>4+6MQNC ''清屏
6;HMNC
+F/$;6+F<;5<MNC ''读取温度
6;HMNC ''延时
+F/$;6+F<;5<MNC''读取温度
6;HMNC ''延时
5
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joyce715
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