基于89C51温度报警器设计.doc

1、1 目录 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 概述 4 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 凌阳， 拇指 凌阳 研究背景 4 凌阳， 拇指 凌阳 1.2 凌阳， 拇指 凌阳 发展方向 4 凌阳， 拇指 凌阳 1.3 凌阳， 拇指 凌阳 设计思想及基本功能 2 凌阳， 拇指 凌阳 2 凌阳， 拇指 凌阳 总体方案设计 3 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 凌阳， 拇指 凌阳 方案选取 3 凌阳， 拇指 凌阳 2.2 凌阳， 拇指 凌阳 系统框图 5 凌阳， 拇指 凌阳 2.3 凌阳， 拇指 凌阳 总体方案设计 6 凌阳， 拇指 凌阳 3 凌阳， 拇指 凌阳 硬件电路设计 6 凌阳， 拇指 凌阳 3.1

2、 凌阳， 拇指 凌阳 晶振电路 4 凌阳， 拇指 凌阳 3.2 凌阳， 拇指 凌阳 复 位电路 6 凌阳， 拇指 凌阳 3.3 凌阳， 拇指 凌阳 键盘电路 9 凌阳， 拇指 凌阳 3.4 凌阳， 拇指 凌阳 温度检测电路 9 凌阳， 拇指 凌阳 3.5 显示电路 11 凌阳， 拇指 凌阳 3.6 凌阳， 拇指 凌阳 报警电路 9 凌阳， 拇指 凌阳 4 凌阳， 拇指 凌阳 系统软件设计 13 凌阳， 拇指 凌阳 4.1 凌阳， 拇指 凌阳 主程序软件设计 13 凌阳， 拇指 凌阳 4.2 凌阳， 拇指 凌阳 键盘程序设计 14 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

3、， 拇指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 4.3 凌阳， 拇指 凌阳 显示程序设计 16

4、凌阳， 拇指 凌阳 5总结 20 凌阳， 拇指 凌阳 参考文献 16 凌阳， 拇指 凌阳 附录 凌阳， 拇指 凌阳 系统原理图 17 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 1. 凌阳， 拇指 凌阳 概述 凌阳， 拇指 凌阳 1.1 研究背景 凌阳， 拇指 凌阳 温度是一个十分重要的物理量 ， 拇指 对它的测量与控制有十分重要的意义 。 食指 随着现代工农业技术 的发展及人们对生活环境要求的提高 ， 拇指 人们也迫切需要检测与控制温2 度 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用 。 食指 日常生活中也可以见到 ， 拇指如电冰箱的自动制冷 ，

5、拇指 空调器的自动控制等 等 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 1.2 发展方向 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 现代信息技术的三大基础是信息采集控制 (即传感器技术 )、信息传输 (通信技术 )和信息处理 (计算机技术 )。 食指 温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品 ， 拇指 尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域 ， 拇指 数量日渐上升 。 食指进入 21 世纪后 ， 拇指 温度控制器正朝着智能化、高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温度控制器和网络温度控制器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展 。

6、 食指 在 20世纪 90年代中期最早推出的智能温度控制器 ，拇指 采用的是 8 位 A/D 转换器 ， 拇指 其测 温精度较低 ， 拇指 分辨力只能达到 2 。 食指 目前 ， 拇指 国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器 ， 拇指 所用的是 9 12 位 A/D转换器 ， 拇指 分辨力一般可达 0.5 0.0625 。 食指 为了提高多通道智能温控器的转换速率 ， 拇指 也有的芯片采用高速逐次逼近式 A/D 转换器 。 食指 新型温度控制器的测试功能也在不断增强 。 食指 另外 ， 拇指 温度控制器正从单通道向多通道的方向发展 ， 拇指 这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良

7、好条件 。 食指 单片机系统是 21 世纪一项高新科技产品 。 食指 它是在芯片上集成一个系统或子系统 ， 拇指 其集成度将高达 108 109 元件 /片 ， 拇指 这将给 IC 产业及 IC 应用带来划时代的进步 。 食指 目前 ， 拇指 国际上一些著名的 IC厂家已开始研制单片机测温系统 ， 拇指 所以单片机控制下的温度控制器具有很好的发展空间 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 随着电子技术的发展 ， 拇指 特别是大规模集成电路的产生 ， 拇指 给人们的生活带来了根本性的变化 ， 拇指 如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃 ， 拇指 那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控

8、领域带来了一次新的革命 。食指 目前 ， 拇指 单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用 。 食指 特别是其中的C51 系列 单片机的出现 ， 拇指 由于它具有极好的稳定性 ， 拇指 更快和更准确的运算精度 。食指 以往 ， 拇指 在实际测控系统中 ， 拇指 多采用热敏电阻器或热电偶测量温度 。 食指 这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路 ， 拇指 这样就增加了电路的复杂性；而且电路易受干扰 ，拇指 使采集到的数据不准确 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 把单片机应用于温度控制中 ， 拇指 采用单片机做主控单元 ， 拇指 无触点控制 ， 拇指 可完成对温度的采集和控制的要求 。 食指 可以

9、应用到电子仪表、家用电器和节能装置等诸多领域 ， 拇指 使产品小型化、智能化、多功能化 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 3 1.3 凌 阳， 拇指 凌阳设计思想及基本功能 凌阳， 拇指 凌阳 本设计采用 AT89C51 单片机为主控制器、晶振 电路、 4*4 矩阵键盘和 DS18B20、LED 数码管组成一个系统 。 食指 以实现对环境温度的实时检测（报警温度可以设置上下限）当温度高于或低于预设温度时可通过蜂鸣器进行报警 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 2总体方案设计 凌阳， 拇指 凌阳 2.1 凌 阳， 拇指 凌阳方案选取 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.1.1

10、方案一 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 由于本设计是测温电路 ， 拇指 可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应 ， 拇指 在将随被测温度 变化的电压或电流采集过来 ， 拇指 进行 凌阳， 拇指 凌阳 A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换后 ， 拇指 就可以用单片机进行数据的处理 ， 拇指 在显示电路上 ， 拇指 就可以将被测温度显示出来 ， 拇指 这种设计需要用到 凌阳， 拇指 凌阳A/D 凌阳， 拇指 凌阳 转换电路 ， 拇指 其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算 ， 拇指 感温电路比较麻烦 。食指 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 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳

11、凌阳， 拇指 凌阳 2.1.2 凌 阳， 拇指 凌阳方案二 凌阳， 拇指 凌阳 进而考虑到用温度传感器 ， 拇指 在单片机电路设计中 ， 拇指 大多都是使用传感器 ， 拇指 所以这是非常容易想到的 ， 拇指 所以可以采用一只温度传感器 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20， 拇指 此传感器 ， 拇指 可以很容易直接读取被测温度值 ， 拇指 进行转换 ， 拇指 电路简单 ， 拇指 精度高 ， 拇指 软硬件都以实现 ，拇指 而且使用单片机的接口便于系统的再扩展 ， 拇指 满足设计要求 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 从以上两种方案 ， 拇指 很容易看出 ， 拇指 采用方案二 ， 拇指

12、 电路比较简单 ， 拇指 费用较低 ， 拇指 可靠性高 ， 拇指 软件设计也比较简单 ， 拇指 故采用了方案二 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2.2 系统框图 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 4 8 9 C 5 1 主 控 电 路D S 1 8 B 2 0 温 度 检 测 电路复 位 电 路显 示 电 路振 荡 电 路4 * 4 矩 阵 键 盘 电 路蜂 鸣 器 报 警 电 路凌阳， 拇指 凌阳 2.3 凌 阳， 拇指 凌阳总体方案选取 凌阳， 拇指 凌阳 温度计电路设计总体设计方框图如图 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 所示 ， 拇指 控制器采用单片机 A

13、T89C51， 拇指 温度传感器采用 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20， 拇指 用 凌阳， 拇指 凌阳 4位 凌阳， 拇指 凌阳 LED 凌阳， 拇指 凌阳 数码管以串口传送数据实现温度显示 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

14、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳8 9 C 5 1单 片 机 复 位时 钟 振 荡键 盘 输 入L E D 显 示蜂 鸣 器 报 警D S 1 8 B 2 0 温 度 检测凌阳， 拇指 凌阳 3.硬件电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 5 3.1 凌 阳， 拇指 凌阳晶 振电路 凌阳， 拇指 凌阳 电路中的晶振即石英晶体震荡器 。 食指 由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力 ，

15、拇指 所以 ， 拇指 石英晶体震荡器是用来产生基准频率的 。 食指 通过基准频率来控制电路中的频率的准确性 。 食指 同时 ， 拇指 它还可以产生振荡电流 ， 拇指 向单片机发出时钟信号 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 图 3.1是单片机的晶振电路 。 食指 片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路 ， 拇指 CPU的所有操作均在时钟脉冲同步下进行 。 食指 片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率 ， 拇指 一般多在 1.2MHz 24MHz之间选取 。 食指 C1、 C2 是反馈电容 ， 拇指 其值在 20pF100pF 之间选取 ， 拇指 典型值为 30pF。 食指 本电路选用的电容为 30p

16、F， 拇指 晶振频率为 12MHz。食指 凌阳， 拇指 凌阳 振荡周期 1us； 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳 ，拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 机器周期 =12us凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

17、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 指令周期 24us。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 XTAL1 接外部晶体的一个引脚 ， 拇指 XTAL2 接外晶 体的另一 端 。 食指 在单片机内部 ， 拇指接至上述振荡器的反相

18、放大器的输出端 。 食指 采用外部振荡器时 ， 拇指 对 HMOS 单片机 ，拇指 该引脚接外部振 。 食指 在石英晶体的两个管脚加交变电场时 ， 拇指 它将会 产生 一定 频率 的机械变形 ， 拇指 而这种机械振动又会产生交变电场 ， 拇指 上述 物理现象称为压电效应 。 食指一般情况下 ， 拇指 无论是机械振动的振幅 ， 拇指 还是交变电场的振幅都非常小 。 食指 但是 ， 拇指当交变电场的频率为某一特定值时 ， 拇指 振幅骤然增大 ， 拇指 产生共振 ， 拇指 称之为压电振荡 。食指 这一特定频率就是石英晶体的固有频率 ， 拇指 也称谐振频率 。 食指 石英晶振起振后 要能在XTAL2

19、线上输出一个 3V 左右的正弦波 ， 拇指 以便使 MCS-51 片内的 OSC 电路按石英晶振相同频率自激振荡 。 食指 通常 ， 拇指 OSC 的输出时钟频率 fOSC 为 0.5MHz-16MHz，拇指 典型值为 12MHz或者 11.0592MHz。 食指 电容 C1和 C2可以帮助起振 ， 拇指 典型值为 30pF，拇指 调节它们可以达到微调 fOSC 的目的 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 6 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指

20、凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳Y 1C R Y S T A LC13 0 p FC 23 0 p FX T A L 1X T A L 2凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇

21、指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-1 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 晶振电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 3.2 凌 阳， 拇指 凌阳复位电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳复位操作是为了完成单片机内部电路的初始化 ， 拇指 使单片机从一种确定的状态开始运行 。 食指 当 AT89C51 单片机的复位引脚 RST 出现 2 个机器周期以上 ， 拇指 单片机就完成了复位操作 。 食指 如果 RST 持续为高电平 ， 拇指 单片机就处于循环复

22、位状态 1。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 复位通常有 2 种基本形式：上电复位和开关复位 。 食指 上电复位要求要求接通电源后 ，拇指 自动实现复位操作 。 食指 开 关复位要求在电源接通的条件下 ， 拇指 在单片机运行期间 ， 拇指用按钮开关操作使单片机复位 。 食指 本次采用的是常用的上电且开关复位电路 ， 拇指 电路如 3-2 所示 ： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

23、 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳C1R1R2SR S TV C C凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇 指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

24、 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-2 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 复位电路 凌阳， 拇指 凌阳 上电后 ， 拇指 由于电容充电 ， 拇指 使 RST 持续一段高电平时间 。 食指 当单片机已在运行之中时 ， 拇指 按下复位键也能使 RST 持续一段时 间的高电平 ， 拇指 从而实现上电且开关复位的操作 。 食指 通常选择 C=1030 F， 拇指 R=101000 。 食指 复位操作使单片机进入初始化过程 ， 拇指 其中包括使程序计数器 PC=0000H， 拇指 P0P3=FFH,SP=07H,其它寄存器处于零 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指

25、 凌阳 7 3.3 凌 阳， 拇指 凌阳键盘电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 键盘在由单片机控制的温度报警器 系统中的主要作用是通过按 键向单片机输入指令 ， 拇指 其中主要是输入控制温度的上下限 ， 拇指 是人工控 制单片机的主要手段 。 食指 在此温度报警 系统 设计中的键盘采 用的是 44 矩阵键盘 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 由于按键比较多 ， 拇指 单独设置按键会增加总体设计的复杂性 ， 拇指 而且为了减少所占用的端口 ， 拇指 可以将按键组成一个矩阵 ， 拇指 如图 凌阳， 拇指 凌阳 3-3 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳

26、S0S W - P BS1S W - P BS2S W - P BS3S W - P BS4S W - P BS5S W - P BS6S W - P BS7S W - P BS8S W - P BS9S W - P BS 10S W - P BS 11S W - P BS 12S W - P BS 13S W - P BS 14S W - P BS 15S W - P BP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 4P 1. 5P 1. 6P 1. 7凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-3 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 键盘电路 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

27、 拇指 凌阳 3.4 凌 阳， 拇指 凌阳 DS18B20 温度检测电路 凌阳， 拇指 凌阳 使用美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820,支持 凌阳， 拇指 凌阳 “一线总 线”接口的温度传感器 ， 拇指 在其内部使用了在板（ ON-B0ARD）专利技术 。 食指 全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 。 食指 “一线总线”独特而且经济的特点 ， 拇指 使用户可轻松地组建传感器网络 ， 拇指 为测量系统的构建引入全新概念 。 食指 现在 ， 拇指 新一代的 DS18B20 体积更小、更经济、更灵活 。 食指 使你可以充分发挥“一线总线”的优点 。 食指

28、 凌阳， 拇指 凌阳 同 DS1820 一样 ， 拇指 DS18B20 也支持“一线总线”接口 ， 拇指 测量温度范围为 -55 C +125 C， 拇指 在 -10 +85 C 范围内 ， 拇指 精度为 0.5C。 食指 现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输 ， 拇指 大大提高了系统的抗干扰性 。 食指 适合于恶劣环境的现场温度测量 ， 拇指 如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等 。 食指 与前一代产品不同 ， 拇指 新的产品支持 3V 5.5V 的电压范围 ， 拇指 使系统设计更灵活、方便 。 食指 而且新一代产品更便宜 ， 拇指 体积更小 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B

29、20 产品的特点 凌阳， 拇指 凌阳 :凌阳， 拇指 凌阳 8 （ 1）、只要求一个端口即可实现通信 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 （ 2）、在 DS18B20 中的每个器件上都有独一无二的序列号 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌

30、阳 （ 3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 （ 4）、测量温度范围在 55。 食指 C 到 125。 食指 C 之间

31、 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 （ 5）、数字温度计的分辨率用户可以从 9 位到

32、 12 位选择 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 （ 6）、内部有温度上、下限告警设置 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B20 内部结构 2如图 3 所示： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

33、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 图 3 凌阳， 拇指 凌阳DS18B20 内部结构 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌

34、阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 表 1 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 DS18B2

35、0功能命令表 凌阳， 拇指 凌阳 命令 功能描述 代码 CONVERT 启动温度转换 44H READ 凌阳， 拇指 凌阳 SCRATCHPAD 读取温度寄存器 BEH READ 凌阳， 拇指 凌阳 ROM 读 DS18B20 的序列号 33H WRITE 凌阳， 拇指 凌阳 SCRATPAD 将数据写入暂存器的 第 2、 3字节中 4EH MATCH 凌阳， 拇指 凌阳 ROM 匹配 ROM 55H SEARCH 凌阳， 拇指 凌阳 ROM 搜索 ROM F0H 存储和控制逻辑 高速暂存器 温度传感器 高温触发器 TH 低温触发器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 生成器 64位ROM和一线

36、端口供电方式 9 ALARM 凌阳， 拇指 凌阳 SEARCH 报警搜索 ECH SKIP 凌阳， 拇指 凌阳 ROM 跳过读序列号的操作 CCH READ 凌阳， 拇指 凌阳 POWER 凌阳， 拇指 凌阳 SUPPLY 读电源供给方式 ， 拇指 0 寄生 ， 拇指 1外部电源 B4H 凌阳， 拇指 凌阳 由于 DS18B20 单线通信功能是分时完成的 ， 拇指 所以有严格的时隙概念 ， 拇指 读写时序很重要 。 食指 系统对 DS18B20 的 各种操作必须按协议进行 。 食指 操作协议为 :初始化 DS18B20(发复位脉冲 )发ROM 功能命令发存储器操作命令处理数据 。 食指 其电路

37、简图如 3-4。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳123U1R1V C CP 2 . 4凌

38、阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌

39、阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-4 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 温度检测电路 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 3.5 凌 阳， 拇指 凌阳显示电路 凌阳， 拇指 凌阳 显示电路主要是用于显示时间 。 食指 采用 LED 数码管进行显示是因为 LED 数码管具有以下几个优点： (1)能在低电压、小电流条件下驱动发光 ， 拇指 能与 CMOS、 ITL 电路兼容 。 食指 (2)发光响应时间极短 (0.1s) ， 拇指 高频特性好 ， 拇指 单色性

40、好 ， 拇指 亮度高 。 食指 (3)体积小 ， 拇指 重量轻 ， 拇指 抗冲击性能好 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 数码管有共阴极和共阳极两种类型 ， 拇指 其公共端主要进行位控制 ， 拇指 笔画端则是进行字符控制 ， 拇指 数码管有静态显示和动态显示两种方法 ， 拇指 说明如下： 凌阳， 拇指 凌阳 （ 1）静态显示驱动： 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 静态驱动也称直流驱动 。 食指 静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的 I/O 进行驱动 ， 拇指 或者使用如 BCD

41、 码二 十进位器进行驱动 。 食指 静态驱动的优点是编程简单 ， 拇指 显示亮度高 ， 拇指 缺点是占用 I/O 多 ， 拇指 如驱动 5个数码管静态显示则需要 5 8 40 根 I/O 来驱动 ， 拇指 要知道一个 89C51 单片机可用的 I/O 才 32 个 。 食指故实际应用时必须增加驱动器进行驱动 ， 拇指 增加了硬体电路的复杂性 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 （ 2）动态显示驱动： 凌阳， 拇指 凌阳 数码管动态显示是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一 ， 拇指 动态驱动是将所有数码管的 8个显示笔划 “a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 凌阳， 拇指 凌阳 “的同

42、名端连在一起 ， 拇指 另外为每个 数码管的公共极 COM 增加位元选通控制电路 ， 拇指 位元选通由各自独立的 I/O线控制 ， 拇指 当单片机输出字形码时 ， 拇指 所有数码管都接收到相同的字形码 ， 拇指 但究竟是那个数码管会显示出字形 ， 拇指 取决于单片机对位元选通 COM 端电路的控制 ， 拇指 所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开 ， 拇指 该位元就显示出字形 ， 拇指 没有选通的数码管就不会亮 。 食指 透过分时轮流控制各个 LED 数码管的 COM 端 ， 拇指 就使各个数码管轮流受控显示 ， 拇指 这就是动态驱动 。 食指 在轮流显示过程中 ， 拇指 每位元数码管的

43、点亮时间为 1 2ms， 拇指 由于人的视觉暂留现 象及发光二极体的余辉效应 ， 拇指 尽管实际上各位数码管并非同时点亮 ， 拇指 但只要扫描的速度足够快 ， 拇指 给人的印象就是一组稳定的显示资料 ， 拇指 不会有闪烁感 ， 拇指 动态显示的效果和静态显示是一样的 ， 拇指 能够节省大量的10 I/O 口 ， 拇指 而且功耗更低 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 本设计采用的是 4 位 LED 数码管的串行驱动电路来达到显示的目的 。 食指 驱动 采用 三极管驱动 。 食指 显示电路图如 3-5 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

44、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

45、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

46、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 2abfcgdeD P Y12345

47、67abcdefg8dpdpD S 3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 1abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 0Q2 Q3 Q4Q1R1R2R3R4R5R6R7R8V C CR4R3R1R2P 1 .0P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7P 1 .1P 2 .0P 2 .1P 2 .2P 2 .3凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌