数字温度计答辩.ppt

数字温度计 姓名：张雷 学号： 指导老师： 一： 计设要求●完成硬件电路设计●完成电路程序设计●基本范围-50℃-110℃●LED数码显示测得温度●完成设计电路的仿真测试 4.2 DS18B20供电方式 DS18B20可以采用两种方式供电: 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。 寄生电源供电方式，为保证在有效DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用MOSFET管来完成对总线的上拉。 五：LED数码管电路及工作原理 7段LED数码管是利用7个LED（发光二极管）外加一个小数点的LED组合而成的显示设备，可以显示0~9等10个数字和小数点，使用非常广泛。这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。 本设计使用的是四位数码管，内部的4个数码管共用a-dp这8根数据线，为人们的使用提供了方便，因为里面有4个数码管，所以它有4个公共端，加上a-dp，共有12个引脚，也有共阴（common Cathode或common kathion ）和共阳（common anode）之分。共阳极的是为选线为高电平，段选线为低电平。共阴极的是为选线为低电平，段选线为高电平。其内部原理图和电路连接图如下： 六：系统整体硬件电路 七：程序设计流程图 八：电路仿真结果 * * 二： 数字温度计设计方案论证 方案一 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二 在单片机电路设计中，经常使用传感器，温度传感器的种类众多,在应用与高精度,高可靠性是的场合DALLAS(达拉斯)公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让.超小的体积,超低的硬件开消,搞干扰能力强,精度高,附加功能强,使得DS18B20更受欢迎.对于我们普通的电子爱好者来说,DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择.温度传感器DS18B20具有独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信，电压范围仅为3.0~5.5Ｖ而且具有读数方便，测温范围广，测量值自动转换，测温准确的特点，温度传感器DS18B20就可以满足设计要求。 通过从以上两种方案比较我采用了采用方案二，程序和电路设计简单。 三：总体设计框图 四：DS18B20 简介 4.1 DS18B20封装 下图是DS18B20 的封装的的引脚排列，其引脚功能描述见下： 1脚，GND是接地信号，2脚DQ是数据输入/输出引脚。  DS18B20的所有通信都由由复位脉冲组成的初始化序列开始。该初始化序列由主机发出，后跟由DS18B20发出的存在脉冲（presence pulse）。在初始化步骤中，总线上的主机通过拉低单总线至少480μs来产生复位脉冲。然后总线主机释放总线并进入接收模式。当总线释放后，5kΩ的上拉电阻把单总线上的电平拉回高电平。当DS18B20检测到上升沿后等待15到60us，发出存在脉冲，拉低总线60-240us至此，初始化和存在时序完毕。时序图如下： 4.3 DS18B20复位时序 有两种写时隙：写“0”时间隙和写“1”时间隙。总线主机使用写“1”时间隙向DS18B20写入逻辑1，使用写“0”时间隙向DS18B20写入逻辑0.所有的写时隙必须有最少60us的持续时间，相邻两个写时隙必须要有最少1us的恢复时间。两种写时隙都通过主机拉低总线产生。 ?为产生写1时隙，在拉低总线后主机必须在15μs内释放总线。在总线被释放后，由于5kΩ上拉电阻的作用，总线恢复为高电平。在主机产生写时隙后，DS18B20会在其后的15到60us的一个时间窗口内采样单总线。在采样的时间窗口内，如果总线为高电平，主机会向DS18B20写入1 为产生写0时隙，在拉低总线后主