單片機(jī)TC72溫度傳感器應(yīng)用設(shè)計源碼與電路等資料

ID:358498 · 發(fā)表于 2018-6-25 15:36

1、系統(tǒng)工作原理

TC72溫度數(shù)字傳感器能夠讀取從-55℃至+125℃范圍內(nèi)的溫度，可用于連續(xù)溫度轉(zhuǎn)換模式或單次轉(zhuǎn)換模式。連續(xù)溫度轉(zhuǎn)換模式每隔約150ms測量溫度并將溫度存儲在溫度寄存器中。相反，單次轉(zhuǎn)換模式只進(jìn)行單次溫度測量，然后轉(zhuǎn)換到節(jié)能的關(guān)斷模式。該傳感器具有的串行接口能夠與主控制器或其它外設(shè)通信。TC72接口兼容SPI協(xié)議。TC72不需要額外的外部元器件。

本系統(tǒng)以MCS-51系列單片機(jī)為核心器件，組成一個溫度傳感器，采用數(shù)字溫度傳感器TC72為檢測器件，進(jìn)行單點(diǎn)溫度檢測，檢測精度為±0.5攝氏度。溫度顯示采用LCD1602顯示，兩位整數(shù)，一位小數(shù)。

2、系統(tǒng)硬件原理圖

圖1.系統(tǒng)硬件原理圖

3、程序流程圖

采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心對溫度傳感器TC72控制，讀取溫度信號并進(jìn)行計算處理，并送到液晶顯示器LCD1602顯示。按照系統(tǒng)設(shè)計功能的要求，確定系統(tǒng)由3個模塊組成：主控制器、測溫電路和顯示電路。程序設(shè)計流程圖如下：

圖2.程序流程圖

4、程序清單

系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序、計算溫度子程序、顯示程序、延時程序等等。主程序主要功能是完成TC72的初始化工作，并進(jìn)行讀溫度，將溫度轉(zhuǎn)化成為字符型數(shù)據(jù)并在顯示器上顯示傳感器所測得的實(shí)際溫度。讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需要進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。

5、Proteus仿真調(diào)試結(jié)果及分析

PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTEUS不僅可以將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。

在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。

SPI接口TC72溫度傳感器應(yīng)用測試課題仿真調(diào)試結(jié)果如下：

第一步：編寫C語言程序，編譯成功0 error；0 warning；并生成HEX文件；

第二步：繪制仿真圖，檢查無誤，導(dǎo)入HEX文件，運(yùn)行結(jié)果：LCD亮但不顯示TC72溫度傳感器溫度；

第三步：檢查源程序及仿真圖，無法發(fā)現(xiàn)錯誤；

第四步：咨詢老師，經(jīng)檢查缺少LCD1602液晶顯示屏控制與顯示程序；

第五步：修改程序即在已建工程中新建并編寫LCD1602液晶顯示屏控制與顯示程序，編譯成功，生成HEX文件，導(dǎo)入Proteus仿真圖運(yùn)行成功

第六步：送老師檢查通過。

圖3.仿真結(jié)果圖

元件清單

品名	數(shù)量	單位
LCD1602液晶屏	1	pcs
10K電位器	1	Ω
51單片機(jī)	1	pcs
單片機(jī)40 pin底座	1	pcs
12M晶振	1	Hz
22PF電容	2	pf
10UF電容	1	μf
獨(dú)立按鈕	1	pcs
電阻10K	1	Ω
電阻220	1	Ω
TC72溫度傳感器	1	pcs
DC電源頭	1	pcs
電源開關(guān)	1	pcs
9*15cm洞洞板	1	pcs
焊錫	若干
導(dǎo)線	若干

//-----------------------------------------------------------------
// 名稱: SPI接口溫度傳感器TC72應(yīng)用測試
//-----------------------------------------------------------------
// 說明: 本例運(yùn)行時,單片機(jī)將持續(xù)從TC72傳感器讀取溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為
// 浮點(diǎn)型字符串送LCD顯示(內(nèi)置SPI接口需要在實(shí)物電路測試)
//
//-----------------------------------------------------------------
#include <REG51.H>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define INT8U unsigned char
#define INT16U unsigned int
//SPI使能與禁用(注意TC72是高電平使能,低電平禁用)
#define SPI_EN() P1 |= (1<<4)
#define SPI_DI() P1 &= ~(1<<4)
//TC72寄存器地址定義
#define TC72_CTRL 0x80 //控制寄存器
#define TC72_TEMP_LSB 0x01 //溫度低字節(jié)
#define TC72_TEMP_MSB 0x02 //溫度高字節(jié)
#define TC72_MANU_ID 0x03 //制造商ID
//SPI接口引腳定義(模擬方式)
sbit SCK = P3^4; //串行時鐘
sbit CE = P3^5; //片選
sbit SDI = P3^6; //串行數(shù)據(jù)輸入
sbit SDO = P3^7; //串行數(shù)據(jù)輸出
//內(nèi)置SPI寄存器及寄存器位定義
//SPCON C3h SPI Control SPR2 SPEN SSDIS MSTR CPOL CPHA SPR1 SPR0
//SPSTA C4h SPI Status SPIF WCOL SSERR MODF - - - -
//SPDAT C5h SPI Data SPD7 SPD6 SPD5 SPD4 SPD3 SPD2 SPD1 SPD0
sfr SPCON = 0xC3;
sfr SPSTA = 0xC4;
sfr SPDAT = 0xC5;
extern void Initialize_LCD();
extern void LCD_ShowString(INT8U r, INT8U c,INT8U *str);
extern void delay_ms(INT16U x);
INT8U T[2]; //兩字節(jié)原始溫度數(shù)據(jù)
float TempX = 0.0; //浮點(diǎn)溫度值
//-----------------------------------------------------------------
// SPI主機(jī)初始化
//-----------------------------------------------------------------
void SPI_MasterInit()
{
SPCON=0xD0;
SPSTA=0xC0;
}
//-----------------------------------------------------------------
// SPI數(shù)據(jù)傳輸
//-----------------------------------------------------------------
INT8U SPI_SendData(INT8U dat)
{
SPDAT=dat;
while((SPSTA&0x80)==0x00);
SPSTA=0xC0;
return SPDAT;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 從當(dāng)前地址讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)(模擬方式)
//-----------------------------------------------------------------
INT8U ReadByte()
{
INT8U i,d=0x00;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCK=1;SCK=0;d=(d<<1)|SDO;
}
return d;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 向當(dāng)前地址寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)(模擬方式)
//-----------------------------------------------------------------
void WriteByte(INT8U dat)
{
INT8U i;
for(i=0;i<8;i++)
{ dat<<=1;SDI=CY;
SCK=0;SCK=1;
}
}
//-----------------------------------------------------------------
// 向TC72寫入兩字節(jié)(地址,數(shù)據(jù))(模擬方式)
//-----------------------------------------------------------------
void Write_TC72(INT8U addr, INT8U dat)
{
CE=1;
WriteByte(addr);
WriteByte(dat);
CE=0;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 寫TC72配置數(shù)據(jù)
//-----------------------------------------------------------------
void Config_TC72()
{
Write_TC72(TC72_CTRL,0x15);
}
//-----------------------------------------------------------------
// 從TC72讀取兩字節(jié)溫度數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)溫度值
//-----------------------------------------------------------------
void Read_TC72_Temperature()
{
Config_TC72();
delay_ms(20);
CE=1;
WriteByte(TC72_TEMP_MSB);
T[1]=ReadByte();
T[0]=ReadByte();
CE=0;
TempX=(((int)((T[1]<<8)|T[0]))>>6)*0.25;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 主程序
//-----------------------------------------------------------------
void main()
{
char DisplayBuffer[17];
Initialize_LCD();
LCD_ShowString(0,0,"TC72 Sensor Test");
while(1)
{ Config_TC72();
Read_TC72_Temperature();
sprintf(DisplayBuffer,"%TEMP:%6.1f\xDF\x43",TempX);
LCD_ShowString(1,0,DisplayBuffer);
}
}
//-----------------------------------------------------------------
// 液晶控制與顯示程序
//-----------------------------------------------------------------
#include <reg51rc2.h>
#include <intrins.h>
#define INT8U unsigned char
#define INT16U unsigned int
sbit RS = P2^0; //寄存器選擇線
sbit RW = P2^1; //讀/寫控制線
sbit EN = P2^2; //使能控制線
//-----------------------------------------------------------------
// 延時
//-----------------------------------------------------------------
void delay_ms(INT16U ms)
{
INT8U i;
while(ms--) for(i = 0; i < 120; i++);
}
//-----------------------------------------------------------------
// 忙等待
//-----------------------------------------------------------------
void Busy_Wait()
{
INT8U LCD_Status; //液晶狀態(tài)字節(jié)變量
do
{ P0=0xff; //液晶屏端口初始置高電平
EN=0;RS=0;RW=1; //LCD禁止，選擇狀態(tài)寄存器，準(zhǔn)備讀
EN=1;LCD_Status=P0; //LCD使能，從P0端口讀取液晶屏狀態(tài)字節(jié)
EN=0; //LCD禁止
} while (LCD_Status & 0x80); //液晶忙繼續(xù)循環(huán)
}
//-----------------------------------------------------------------
// 寫LCD命令
//-----------------------------------------------------------------
void Write_LCD_Command(INT8U cmd)
{
Busy_Wait();
RS=0;
RW=0;
EN=0;
P0=cmd;
EN=1;
delay_ms(1);
EN=0;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 發(fā)送數(shù)據(jù)
//-----------------------------------------------------------------
void Write_LCD_Data(INT8U dat)
{
Busy_Wait();
RS=1;
RW=0;
EN=0;
P0=dat;
EN=1;
delay_ms(1);
EN=0;
}
//-----------------------------------------------------------------
// LCD初始化
//-----------------------------------------------------------------
void Initialize_LCD()
{
Write_LCD_Command(0x38); delay_ms(1); //置功能,8位,雙行,5*7
Write_LCD_Command(0x01); delay_ms(1); //清屏
Write_LCD_Command(0x06); delay_ms(1); //字符進(jìn)入模式:屏幕不動,字符后移
Write_LCD_Command(0x0C); delay_ms(1); //顯示開,關(guān)光標(biāo)
}
//-----------------------------------------------------------------
// 顯示字符串
//-----------------------------------------------------------------
void LCD_ShowString(INT8U r, INT8U c,INT8U *str)
{
INT8U i = 0;
code INT8U DDRAM[] = {0x80,0xC0}; //1602LCD兩行的起始DDRAM地址
Write_LCD_Command(DDRAM[r] | c); //設(shè)置顯示起始位置
for ( i = 0; str[i] && i < 16 ;i++) //輸出字符串
Write_LCD_Data(str[i]);
for (i=0; i < 16; i++) //不足一行時用空格填充
Write_LCD_Data(' ');
}

復(fù)制代碼

以上圖文的Word格式文檔下載(內(nèi)容和本網(wǎng)頁上的一模一樣,方便大家保存)：

單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計.doc (121 KB, 下載次數(shù): 31)

ID:863864 · 發(fā)表于 2022-12-28 11:36

有源碼和仿真文件嗎？感覺發(fā)送還是有點(diǎn)問題

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單片機(jī)TC72溫度傳感器應(yīng)用設(shè)計源碼與電路等資料

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