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2018-09-22 01:42:29

•   基于51单片机的温度测量系统
  摘　要: 单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用, 温度则是系统常需要测量、控制和保持的一个量。 本文从硬件和软件两方面介绍了at89c2051单片机温度控制系统的设计，对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
     
  关键词: 单片机at89c2051;温度传感器ds18b20;温度;测量 
  引言 
  单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,并且在很多电子产品中也将其用到温度检测和温度控制。为此在本文中作者设计了基于atmel公司的at89c2051的温度测量系统。
    这是一种低成本的利用单片机多余i/o口实现的温度检测电路, 该电路非常简单, 易于实现, 并且适用于几乎所有类型的单片机。 
  一。系统硬件设计 
  系统的硬件结构如图1所示。
  1。1数据采集 
  数据采集电路如图2所示, 由温度传感器ds18b20采集被控对象的实时温度, 提供给at89c2051的p3。
    2口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为所处室温。当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象。 
  ds18b20是dallas公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚to－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位a/d转换精度，测温分辨率可达0。
    0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，支持3v～5。5v的电压范围，使系统设计更灵活、方便；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个ds18b20可以并联到3根或2根线上，cpu只需一根端口线就能与诸多ds18b20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
    以上特点使ds18b20非常适用于远距离多点温度检测系统。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在eeprom中，掉电后依然保存。ds18b20使电压、特性有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。如图2所示ds18b20的2脚dq为数字信号输入/输出端；1脚gnd为电源地；3脚vdd为外接供电电源输入端。
     
  at89c2051（以下简称2051）是一枚8051兼容的单片机微控器，与intel的mcs-51完全兼容，内藏2k的可程序化flash存储体，内部有128b字节的数据存储器空间，可直接推动led，与8051完全相同，有15个可程序化的i/o点，分别是p1端口与p3端口（少了p3。
    6）。
  1。2接口电路 
  图2 单片机2051与温度传感器ds18b20的连接图
  接口电路由atmel公司的2051单片机、uln2003达林顿芯片、4511bcd译码器、串行eeprom24c16（保存系统参数）、max232、数码管及外围电路构成, 单片机以并行通信方式从p1。
    0～p1。7口输出控制信号,通过4511bcd译码器译码，用2个共阴极led静态显示温度的十位、个位。 
  串行eeprom24c16是标准i2c规格且只要两根引脚就能读写。由于单片机2051的p1是一个双向的i/o端口，所以在我们在设计中将p1端口当成输出端口用。
    由图2可知，p1。7作为串性的时钟输出信号与24c16的第6脚相接，p1。6则作为串行数据输出接到24c16的第5脚。p1。 4和p1。5则作为两个数码管的位选信号控制，在p1。4=1时，选中第一个数码管（个位）；p1。5=1时，选中第二个数码管（十位）。
    p1。0～p1。3的输出信号接到译码器4511上作为数码管的显示。此外，由于单片机2051的p3端口有特殊的功能，p3。0（rxd）串行输入端口，p3。1（txd）串行输出端口，p3。2（into）外部中断0，p3。3（int1）外部中断1p3。
    4，（t0） 外部定时/计数输入点，p3。5（t1）外部定时/计数输入点。由图2可知，p3。0和p3。1作为与max232串行通信的接口；p3。2和p3。3作为中断信号接口；p3。4和p3。5作为外部定时/记数输入点。p3。7作为一个脉冲输出，控制发光二极管的亮灭。
     
  由于在电路中采用的共阴极的led数码管，所以在设计电路时加了一个达林顿电路uln2003对信号进行放大，产生足够大的电流驱动数码管显示。由于4511只能进行bcd十进制译码，只能译到0至9，所以在这里我们利用4511译码输出我们所需要的温度。
     
  1。3报警电路简介 
  图3 温度在七段数码管上显示连接图
  本文中所设计的报警电路较为简单，由一个自我震荡型的蜂鸣器（只要在蜂鸣器两端加上超过3v的电压，蜂鸣器就会叫个不停）和一个发光二极管组成（如图3所示）。
    在这次设计中蜂鸣器是通过uln2003电流放大ic来控制。
    在我们所要求的温度达到一定的上界或者下界时（在文中我们设置的上界温度是45℃，下界温度是5℃），报警电路开始工作，主要程序设计如下： 
  main()//主函数 
  {unsigned char i=0; 
  unsigned int m,n; 
  while(1) 
  {i=readtemperature();//读温度} 
  if(i>0 && i=4&&m>=5)%%(m<=5)//判断温度的取值范围，如果大于45或小于5度，则蜂鸣器叫，发光二极管闪烁 
  { int a,b; 
  q1=1;//蜂鸣器叫 
  for(a=0;a<1000;a  )//发光二极管闪烁 
  for(b=0;b<1000;b  ) 
  q2=1; 
  for(a=0;a<1000;a  ) 
  for(b=0;b<1000;b  ) 
  q2=0;}}}。

  全部
  

  没***

  2018-09-22 01:42:29

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