数字温度控制器(参考资料)

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1、1设计的任务和要求1、基本范围・50°C・110°C2、粘:度误差小于0.5°C3、LED数码直读显示4、可以任意设定温度的上下限报警功能2.1系统总体设计温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机STC89S51,温度传感器采用DS18B20,用四位一体共阳极LED数码管实现温度显示。图2.2-1总体设计方框图IM•

2、

3、STCt$C51P17P16ISF7i?P!JPMPI$PI4PI7RSTP)0(!OT>)PSi(TXD)P】2(THT0)pjj(TOT!)PH(T0)P)P)PJXTA

4、L2XTALIONOVCC(ADO)PtO(ADI)MI(AD2)M2(AD3)M3(AD4)PM(AD»ZS(AD6)P«6(AD7)M7TZtvppALE/PKWPSEN(A!5)P27(AM)P26(A13)P25(A12)P：4(AII)P23(AI0)P22I(A8)W0PlVCCDS18B20“VCC47KSMG4P3—14II10呦黑0rmLSI4K7RQ4K7RS【OK16151•M・：-、::138-2

5、"T"14彭~5]633732~813037Z7FZO26P2：25P24Z$2271

6、-P26K2——P2SK3P24KA—OB77VCCP17RWVCC图2.2-2总体原理图F□C2丄」.-r^丄u丿P3.5(T1)P3.6(WR)P3.7(RD)XTAL2XTAL1GNDSTC89C5130pF2.3系统模块系统由单片机最小系统、显示电路、按键、温度传感器等组成。2.3.1主控制器单片机STC89C51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。晶振采用12MH乙复位电路采用上电加按钮复位。151617

7、187920P1.0P1.1(.P1.2(.P1.3(.P1.4(.P1.5(.P1.6(.P1.7(.RST(.P3.0(RXD)P3.1(TXD)AP3.2(INT0)P3.3(INT1)(pqdnvn(图2.3」一2复位电路2.3.2显示电路显示电路采用4位共阳极LED数码管，P()口由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码悸的驱动。P2口的低四位作为数码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。图2.3.2数码管显示电路2.3.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出

8、的—•种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并H.可根据实际要求通过简单的编程实现9〜12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下：1、独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；2、多个DS18B20nJ*以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能3、无须外部器件；4、口J通过数据线供电，电压范围为3.0-5.5V；5、零待机功耗；6、温度以9或12位数字；7、用户可定义报警设置；8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件；9、负电压特性，电

9、源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常'工作；DS18B02可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20的1脚接地,2脚作为信号线，3脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图4所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管來完成对总线的上拉。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最人为10uso采用寄生电源供电方式时VDD端接地。由于单线制只有一根线，因此12丄—■丄P3

10、.2(INT0)丄JL-/X丄丄JJIPSEN13P3.3(INT1)(A15)P2.714P3.4(T0)(A14)P2.615P3.5(T1)(A13)P2.516P3.6(WR)(A12)P2.417P3.7(RD)(A11)P2.318XTAL2(A10)P2.219XTAL1(A9)P2.120GND(A8)P2.0发送接口必须是三态的。STC89C51292827262524232221P26P25P24P1VCCTR2VCC4.7KDS18B20图233温度传感器与单片机的连接23.4报警温度

11、调整按键本系统设计三个按键，采用查询方式,一个用于选择切换设置报警温度和当前温度,另外两个分别用于设置报警温度的加和减。均采用软件消抖。图234按键电路3系统软件算法分析系统程序主要包括主程序，读出温度了程序，温度转换命令了程序，计算温度了程序,显示数据刷新了程序，按键扫描处理了程序等。3.1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测最的当前温度值,温度测量每Is进行一次。这样