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基于AT89C2051的数字温度计设计

2010/12/20 11:58:37  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  单片机控制已成为今天电子设计追-求的目标之一,本文将这种控制技术应用于温度测量中。AT89C2051是美国Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机,片内含有2 KB的反复擦写的只读程序存储器和128 B的随机存取数据存储器(RAM)。美国DALLAS半导体公司生产的DSl-8B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能传感器。数字温度计是以DS18B20为检测元件,由AT89C2051作为主控制器的温度计,具有功耗低、结构简单、读数方便、测温范围广、测温准确的特点。

  1 电路构成及工作原理

  1.1 硬件设计

  由AT89C2051构成的温度计主要由三部分组成:DSl8B20温度传感器、单片机AT89C2051、由LED数码管构成的显示模块。其系统原理框图如图1所示。DSl8B20作为单片机AT89C2051的外部信号源,把所采集到的温度转换为数字信号,通过I/O接口传给2051,2051启动ROM内的控制程序驱动LED数码管,通过I/O接口和数据线(单片机和数码管的接口)把数据传送给数码管,将采集到的温度显示出来。

  1.2 总电路图

  基于AT89C2051的温度测量系统电路图把温度转化成带符号的数字信号(以十六位补码形式,占两个字节),若采用带屏蔽的双绞电缆线,连线的长度可以达到150 m,输出脚I/0直接与单片机的P3.4相连,R1为上拉电阻,传感器采用外部电源供电。AT89C2051是整个系统的核心部分,内含2 KB的FLASH ROM,用户程序存放在这里。显示器模块由四位一体的共阳数码管和四个9012组成。系统程序分传感器控制程序和显示器程序两部分,传感器控制程序是按照DSl8B20的通信协议编制。系统的工作是在程序控制下,完成对传感器的读写和对温度的显示。

  产品的主要技术指标:测量范围:-55~+125℃,测量精度:0.5℃;反应时间小于等于500 ms。

  2 软件设计

  2.1 采集模块

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