基于MEGA16單片機(jī)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 基于MEGA16單片機(jī)溫度檢測(cè)系統(tǒng) （作品圖）一，系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的，用途，功能1，目的。通過基于MEGA16芯片和DS18B20溫度傳感器控制溫度，熟悉芯片的使用，溫度傳感器的功能，實(shí)驗(yàn)電路板的焊接，數(shù)碼顯示管的使用，匯編語言的設(shè)計(jì)。鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力，動(dòng)手設(shè)計(jì)能力以及發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題的能力。2，用途。 溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)具有處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測(cè)量與控制方面，控制簡(jiǎn)單方便，測(cè)量范圍廣，精度較高。本文設(shè)計(jì)了一種基于MEGA16單片機(jī)的溫度測(cè)量和

2、控制裝置，能對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量，在溫度過高時(shí)，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，有利于保障工業(yè)控制中的安全性。并且能根據(jù)溫度給定值給出調(diào)節(jié)量，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的目的。3，功能.DS18b20溫度傳感器溫度的精確度高達(dá)0.1度，在許多工業(yè)控制中已經(jīng)足夠?？梢詽M足從-55攝氏度到+125攝氏度測(cè)量范圍，在一秒內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字，測(cè)得的溫度值的存儲(chǔ)在兩個(gè)八位的RAM中，單片機(jī)直接從中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是溫度，使用方便。從用途上講，該單片機(jī)類似于溫度計(jì)，但用途又不僅僅集限于溫度計(jì)，由于蜂鳴器的使用，編寫程序后，超過預(yù)設(shè)溫度后，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，為工業(yè)控制的安全保駕護(hù)航。二，硬件設(shè)計(jì)思想和電路原理圖1

3、04電容Vcc 下圖為溫度傳感器驅(qū)動(dòng)電路圖4.7K 1 2 3單片機(jī)端口 18b20下圖為硬件連接框架圖ATmega芯片數(shù)碼顯示管溫度傳感器蜂鳴器LED硬件連接框架圖硬件連接圖如上.三，詳細(xì)說明如何使用硬件單元1，七段數(shù)碼管型號(hào)是LG5641AH(共陰極)的使用。該顯示管總共有12 個(gè)引腳,包括a-g和dp以及四個(gè)位選g1-g4。將a-f分別與ATmega芯片的PB1-PB6連接，g1-g4分別與PD0-PD3連接。2，蜂鳴器的連接。 蜂鳴器的兩個(gè)引腳分別與ATmega芯片的PC2,PC1連接，其中，前者接負(fù)極，后者接正極。3，DS18B20溫度傳感器的連接。該傳感器3個(gè)端口分別與接地口，芯片

4、的PA7,去耦電容104連接。四.軟件設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)思想軟件設(shè)計(jì)思想: 現(xiàn)在生活很多方面都要用到溫度這個(gè)概念,例如在溫室里需要時(shí)刻注意溫度的變化,另外在一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)里面,溫度是一個(gè)很重要的條件,很多情況下要都對(duì)溫度作很嚴(yán)格的要求,往往溫度的一點(diǎn)不適當(dāng)會(huì)引起相當(dāng)大的變化,從而影響一些重要結(jié)果的得出.因此對(duì)于環(huán)境溫度的測(cè)量顯得很重要.基于這一點(diǎn),萌生了采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)視的想法.端口初始化DS18B20初始并且進(jìn)行溫度采集軟件對(duì)芯片返回值進(jìn)行轉(zhuǎn)換七段數(shù)碼管顯示溫度（使用timer0比較中斷）當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，發(fā)出警報(bào)重復(fù)調(diào)用芯片值五.軟件功能:1. 實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)視,達(dá)到實(shí)時(shí)顯示的目的.2

5、. 實(shí)現(xiàn)對(duì)不適合溫度的警報(bào),方便對(duì)溫度監(jiān)控. (報(bào)警溫度可人工設(shè)定)六.系統(tǒng)測(cè)試過程及測(cè)試數(shù)據(jù): (1) 時(shí)間:08年6月8 日13:10地點(diǎn):十二號(hào)樓124宿舍測(cè)試對(duì)象:室內(nèi)溫度設(shè)定警報(bào)溫度:31時(shí)間13:2013:2513:3013:3513:40溫度30.330.430.330.330.3(2)時(shí)間:08年6月8日22:20 地點(diǎn):十二號(hào)樓124宿舍 測(cè)試對(duì)象:室內(nèi)溫度 設(shè)定警報(bào)溫度:31時(shí)間22;2022:2522:3022:3522:40溫度29.729.729.729.829.7七.實(shí)驗(yàn)程序代碼#include <iom16v.h>#include <macros

6、.h>unsigned char ds1820_reset(void);unsigned int ds1820_read_temp(void);#define DQ_INDDRA &= (1 << PA7)/*設(shè)置輸入*/#define DQ_OUTDDRA |= (1 << PA7)/*設(shè)置輸出*/#define DQ_CLRPORTA &= (1 << PA7)/*置低電平*/#define DQ_SETPORTA |= (1 << PA7)/*置高電平*/#define DQ_RPINA & (1 <&l

7、t; PA7)/*讀了電平*/unsigned char flag;/*中斷標(biāo)志緩存*/*延時(shí)函數(shù)延時(shí)時(shí)間：i X 10 + 16uS。CPU頻率為：1MHz。*/void delay_10us(unsigned char i) if(i=0) return ;while(i-) NOP();NOP();NOP();NOP();/*DS18B20復(fù)位函數(shù)*/unsigned char ds1820_reset(void) unsigned char i;flag=SREG;/*中斷保護(hù)*/CLI();/*關(guān)中斷*/DQ_OUT;DQ_CLR;delay_10us(49);/*延時(shí)500uS(4

8、80-960)*/DQ_SET;DQ_IN;delay_10us(7);/*延時(shí)80uS*/i=DQ_R;delay_10us(49);/*延時(shí)500uS(保持>480uS)*/if(flag&0x80) /*恢復(fù)中斷狀態(tài)*/SEI();if(i) return 0x00;else return 0x01;/*DS18B20字節(jié)讀取函數(shù)*/unsigned char ds1820_read_byte(void) unsigned char i;unsigned char value=0;flag=SREG;/*中斷保護(hù)*/CLI();/*關(guān)中斷*/for(i=8;i!=0;i-)

9、 value>>=1;DQ_OUT;DQ_CLR;NOP();/*延時(shí)4uS*/NOP();NOP();NOP();DQ_SET;DQ_IN;NOP();/*延時(shí)10uS*/NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();if (DQ_R) value|=0x80;delay_10us(5);/*延時(shí)60uS*/if(flag&0x80) /*恢復(fù)中斷狀態(tài)*/SEI();return(value);/*DS18B20字節(jié)寫入函數(shù)*/void ds1820_write_byte(unsigned char value

10、) unsigned char i;flag=SREG;/*中斷保護(hù)*/CLI();/*關(guān)中斷*/for(i=8;i!=0;i-) DQ_OUT;DQ_CLR;NOP();/*延時(shí)4uS*/NOP();NOP();NOP();if (value & 0x01) DQ_SET;delay_10us(7);/*延時(shí)80uS*/DQ_SET;/*位結(jié)束*/value>>=1;if (flag & 0x80) /*恢復(fù)中斷狀態(tài)*/SEI();/*啟動(dòng)ds1820轉(zhuǎn)換*/void ds1820_start(void) ds1820_reset();ds1820_write_b

11、yte(0xCC);/*勿略地址*/ds1820_write_byte(0x44);/*啟動(dòng)轉(zhuǎn)換*/*DS8B20讀取溫度信息*/unsigned int ds1820_read_temp(void) unsigned int i;unsigned char buf9;ds1820_reset();ds1820_write_byte(0xCC);/*勿略地址*/ds1820_write_byte(0xBE);/*讀取溫度*/for (i = 0; i < 9; i+) bufi=ds1820_read_byte();i=buf1;i<<=8;i|=buf0;return i;

12、flash unsigned char led_711=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x80;flash unsigned char position4=0x01,0x02,0x04,0x08;int led_buf4;unsigned char poist=0;void delay_ms(unsigned int i)int j;for(;i;i-)for(j=999;j;j-);#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:iv_TIMER0_COMPvoid timer0_com

13、p_isr(void)display();display()PORTD=positionpoist;PORTB=led_7led_bufpoist;if(poist=1) PORTB=led_7led_bufpoist|0x80;delay_ms(2);if(+poist>=3)poist=0;void feng(unsigned i)if(i>=31)PORTC=0x83;else PORTC=0x01;void main(void) unsigned int i,j;DDRA=0x00;/*方向輸入*/PORTA=0xFF;DDRC=0xFF;PORTC=0x01;/*打開上拉

14、*/DDRB=0xFF;/*方向輸出*/PORTB=0x00;/*電平設(shè)置*/DDRD=0xFF;PORTD=0x80;SEI();TCCR0=0x0B;TCNT0=0x00;OCR0=0x8B;TIMSK=0x02;delay_ms(200);ds1820_reset();/*復(fù)位D18B20*/while (1) ds1820_start();/*啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換*/delay_ms(15);/*等待轉(zhuǎn)換結(jié)束*/i=ds1820_read_temp();/*讀取溫度數(shù)值*/i=(i*10)/16;/*數(shù)值處理*/led_buf3=i/1000;/*將顯示信息加載到顯示緩存區(qū)*/i=i%1000

15、;led_buf2=i/100;i=i%100;led_buf1=i/10;led_buf0=i%10;j=led_buf2*10+led_buf1;feng(j);八.需的全部資源 溫度傳感器我們所采用的溫度傳感器是DS18B20，這是最常用的溫度芯片該傳感器為6.5元每個(gè)。下圖為蜂鳴器。該蜂鳴器為短叫蜂鳴器，一元每個(gè)。ATmega16芯片 該芯片為實(shí)驗(yàn)室所贈(zèng)。去耦電容104該電容主要對(duì)傳感器其穩(wěn)定作用，0.5元每個(gè)。實(shí)驗(yàn)電路板?；镜脑己附釉谠撾娐钒迳希逶總€(gè)。電阻，買了4700歐姆，200千歐姆，100歐的電阻若干，總共花費(fèi)1元。兩個(gè)高亮的LED燈花費(fèi)1元，主要作用是發(fā)出警報(bào)是伴隨

16、有聲音。加上去去歐亞電子大廈來往車費(fèi)，一共花費(fèi)30元。選器件的心得體會(huì)：1， 買元件前，應(yīng)該將所買的元件全部記下來，避免買時(shí)遺忘。2， 買元件前，得弄清楚各個(gè)產(chǎn)品的型號(hào)，功能，避免出現(xiàn)盲目購(gòu)買現(xiàn)象，力爭(zhēng)一次將所有的元器件買完。例如本次購(gòu)買溫度傳感器，由于買之前不知道該買的型號(hào)，結(jié)果去了電子大廈以后，買時(shí)不知道買哪種好，花費(fèi)了大量的時(shí)間精力，實(shí)在不值。3， 力爭(zhēng)用最少的錢做最好的項(xiàng)目。由于在生活生產(chǎn)中需要對(duì)儀器成本進(jìn)行控制，所以控制成本成了產(chǎn)品能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵，我們感覺做這個(gè)項(xiàng)目成本有些偏高，另外在功能上還有些單一，這是以后做項(xiàng)目必須注意的地方。八.的分工和工作情況1，體會(huì)。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我們終于做出了這個(gè)項(xiàng)目。由于剛接觸單片機(jī)，所以從選擇硬件到硬件焊接再