- 1、本文档共12页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
一、硬件电路设计
(一)、硬件电路设计方案
硬件电路的单片机芯片采用AT89C51芯片,进行数据处理。数据采集部分的传感器采用DS18B20芯片数字温度传感器。总线驱动使用ZLG7290B芯片,用六位七段LED数码显示器显示测量的温度值,键盘按键S1实现测量控制,按下按键S1则刷新测量的温度值。
系统硬件总体框图:
(二)、芯片介绍
1、AT89C51芯片
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示
(1) DS18B20简介
DS18B20是由美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器芯片。与传统的热敏电阻有所不同,DS18B20可直接将被测温度转化为串行数字信号,以供单片机处理,它还具有微型化、低功率、高性能、抗干扰能力强等优点。通过编程,DS18B20可以实现9~12位的温度读数。信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出,因此从微处理器到DS18B20仅需连接一条信号线和地线。读、写和执行温度变换所需的电源可以由数据线本身提供,而不需要外部电源。
(2) DS18B20的引脚功能
DS18B20的引脚(图7-10),其功能如表7-8所示。
(3) DS18B20的主要特点
采用单线技术,与单片机通信只需一个引脚;
通过识别芯片各自唯一的产品序列号从而实现单线多挂接,简化了分布式温度检测的应用;
实际应用中不需要外部任何器件即可实现测温;
可通过数据线供电,电压的范围在3~5.5V;
不需要备份电源;
测量范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内误差为0.5℃;
数字温度计的分辨率用户可以在9位到12位之间选择,可配置实现9~12位的温度读数;
将12位的温度值转换为数字量所需时间不超过750ms;
用户定义的,非易失性的温度告警设置,用用户可以自行设定告警的上下限温度。
(4)DS18B20内部结构
64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号,接着是每个器件的惟一的序号,共有48位,最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器,结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息,第3和第4字节TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。第5个字节,为配置寄存器,它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1,TM是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为0,用户要去改动,R1和R0决定温度转换的精度位数,来设置分辨率
图1 DS18B20内部结构
3、ZLG7290芯片ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片,它采用I2C接口,能直接驱动8位共阴式数码管,同时可扫描管理多达64只按键,实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外,它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能,并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能,用户可以直接向显示缓存写入显示数据,而且无需外接元件即可直接驱动数码管,还可扩展驱动电压和电流。此外,ZLG7290B的电路简单,使用也很方便。
用户按下某个键时,ZLG7290的INT引脚会产生一个低电平的中断请求信号,读取键值后,中断信号就会自动撤销。正常情况下,微控制器只需要判断INT引脚就可以得到键盘输入的信息。微控制器可通过两种方式得到用户的键盘输入信息。其一是中断方式,该方式的优点是抗干扰能力强,缺点是要占用微控制器的一个外部中断源。其二是查询方式,即通过不断查询INT引脚来判断是否有键按下,该方式可以节省微控制器的一根I/O口线,但是代价是I2C总线处于频繁的活动状态,消耗电流多并且不利于抗干扰。
文档评论(0)