原理图:Altium Designer
仿真版本:proteus 7.8
程序编译器:keil 4 / keil 5
编程语言:C语言
设计编号:S0010
1.本设计基于STC89C51/52(与AT89S51/52、AT89C51/52通用,可任选)单片机
2.采用DS18B20温度传感器测温,74HC573驱动数码管显示温度和风扇的档位。
3.共3个按键:设置、加、减。按一下设置可以设置上限,再按下设置下限,均可以按键加减调整。
4.利用PWM调速,当温度低于下限时,风扇不转动,当温度处于上、下限之间时1档转动(50%的转速),当温度超过上限时,全速转动。
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机,具体芯片型号是 。需注意STC89C51,STC89C52,AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。
最小系统组成:
51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源
最小系统用到的引脚
1、主电源引脚(2根)
VCC:电源输入,接+5V电源
GND:接地线
2、外接晶振引脚(2根)
XTAL1:片内振荡电路的输入端
XTAL2:片内振荡电路的输出端
3、控制引脚(4根)
RST/VPP:复位引脚,引脚上
一般来说,在电路图中,电容的的大小是10uf,电阻的大小是10k。(不特指本电路,具体参数看仿真图)
在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号,而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍,即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时,需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。
也就是说在单片机上电启动的0.1S内,电容两端的电压从0-3.5V不断增加,这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少(串联电路各处电压之和为总电压),所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程,也就是高电平到低电平的过程。
单片机RST引脚是高电平有效,即复位;低电平无效,即单片机正常工作。所以在开机0.1S内,单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号,所以实现了自动复位。
在单片机启动0.1S后,电容C两端的电压持续充电为5V,这是时候10K电阻两端的电压接近于0V,RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候,开关导通,这个时候电容两端形成了一个回路,电容被短路,所以在按键按下的这个过程中,电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移,电容的电压在0.1S内,从5V释放到变为了1.5V,甚至更小。根据串联电路电压为各处之和,这个时候10K电阻两端的电压为3.5V,甚至更大,所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。
晶振基本概念 晶振全名叫晶体振荡器,每个单片机系统里都有晶振,晶振是由石英晶体经过加工并镀上电极而做成的,主要的特性就是通电后会产生机械震荡,可以给单片机提供稳定的时钟源,晶振提供时钟频率越高,单片机的运行速度也就越快。 晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
晶振起振后, 产生的振动信号会通过XTAL1引脚, 依次经过振荡器和时钟发生器的处理,得到机器周期信号,作为指令操作的依据。51单片机常用的晶振是12M和11.0592M
void main() //主函数
{
uchar j;
dj=0; //电机开
shang=30;
xia=20; //初始上下限值
for(j=0;j<80;j++) //先读取温度值,防止开机显示85
ReadTemperature();
while(1) //进入while循环
{
ReadTemperature(); //读取温度值
for(j=0;j<100;j++)zi_dong();//自动温控模式
}
}
/***********ds18b20延迟子函数(晶振12MHz )*******/
void delay_18B20(uint i)
{
while(i--);
}
/**********ds18b20初始化函数**********************/
void Init_DS18B20()
{
uchar x=0;
DQ=1; //DQ复位
delay_18B20(8); //稍做延时
DQ=0; //单片机将DQ拉低
delay_18B20(80); //精确延时 大于 480us
DQ=1; //拉高总线
delay_18B20(14);
x=DQ; //稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败
delay_18B20(20);
}
/***********ds18b20读一个字节**************/
uchar ReadOneChar()
{
uchar i=0;
uchar dat=0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ=0; // 给脉冲信号
dat>>=1;
DQ=1; // 给脉冲信号
if(DQ)
dat|=0x80;
delay_18B20(4);
}
return(dat);
}
/*************ds18b20写一个字节****************/
void WriteOneChar(uchar dat)
{
uchar i=0;
for (i=8;i>0;i--)
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
delay_18B20(5);
DQ=1;
dat>>=1;
}
}
/**************读取ds18b20当前温度************/
void ReadTemperature()
{
uchar a=0;
uchar b=0;
uchar t=0;
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0x44); // 启动温度转换
delay_18B20(100); // this message is wery important
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作
WriteOneChar(0xBE); //读取温度寄存器等(共可读9个寄存器) 前两个就是温度
delay_18B20(100);
a=ReadOneChar(); //读取温度值低位
b=ReadOneChar(); //读取温度值高位
wen_du=((b*256+a)>>4); //当前采集温度值除16得实际温度值
}