电子1001班—G1063385—穆翠—数字温度计设计与制作(1) - 图文(4)

安徽财贸职业学院毕业设计 读取数据，因此对操作的时序要求非常严格，否则由于时序不匹配，将无法完成对器件的正确操作。如图4-11、图4-12所示。

图4-11 DS18B20初始化时序图

图4-12 DS18B20读/写时序图

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安徽财贸职业学院毕业设计 4.1.3数码管工作原理

图4-13 MCU与4连排8段数码管的连接

LED显示器是单片机应用系统中常见的输出器件，而在单片机的应用上也是被广泛运用的。如果需要显示的内容只有数码和某些字母，使用LED数码管是一种较好的选择。LED数码管显示清晰、成本低廉、配置灵活，与单片机接口简单易行。

LED数码管作为显示字段的数码型显示器件，它是由若干个发光二极管组成的。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发亮，控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符，常用的LED数码管有7段和“米”字段之分。这种显示器有共阳极和共阴极两种。共阴极LED显示器的发光二极管的阴极连在一起，通常此共阴极接地。当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被显示。同样，共阳极LED显示器的发光二极管的阳极接在一起，通常此共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。本次设计所用的LED数码管显示器为共阳极。共阳数码管管脚连接方法如图4-13所示。

LED数码管的使用与发光二极管相同，根据材料不同正向压降一般为1.5～2V，额定电流为10MA，最大电流为40MA。静态显示时取10MA为宜，动态扫描显示可加大脉冲电流，但一般不超过40MA。数码典型电路连接如图4-14所示。

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安徽财贸职业学院毕业设计 MMBTA63Q1MMBTA63Q2MMBTA63Q3Q4MMBTA6VCCR210kR310kR410kR510k 图4-14 数码管典型电路连接 共阳数码管码表如表4-6所示。 表4-6 数码管显示表 0xC0 0xF9 0xA4 0xB0 0x99 0x92 0 6 CD 1．静态显示方式

LED显示器工作方式有两种：静态显示方式和动态显示方式。静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。当送入一次字形码后，显示字形可一直保持，直到送入新字形码为止。这种方法的优点是占用CPU时间少，显示便于监测和控制。缺点是硬件电路比较复杂，成本较高。

２．动态显示

1 7 D 2 8 E 3 9 F 4 A 无显示 5 B 0x82 0xF8 0x7f 0x98 0x88 0x80 0xC6 0xC0 0x86 0x8E 0xFF - 15 -

安徽财贸职业学院毕业设计 动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。

4.2方案电路原理图

整体方案电路原理图如图4-15所示。

RP1RESPACK-8VCC1X11911.0592MHzU1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDVCC22pF22pFC34.7UF18XTAL29RST393837363534333221222324252627281011121314151617VCC23456789C1C2MMBTA63Q1MMBTA63Q2MMBTA63Q3Q4MMBTR110kVCC293031PSENALEEAR210kVCCR310kR410kR510kGND12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51U2321VCCDQGNDDS18B2027.0 图4-15 测温系统原理图

整个电路分为四个部分组成：单片机本身的复位电路与晶振电路、单片机与数码管显示器的连接电路、单片机与温度传感器DB18B20的连接电路。

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安徽财贸职业学院毕业设计 1．单片机复位电路与时钟连接电路

图4-16 单片机复位电路

单片机复位电路如图4-16所示。复位电路可以实现上电自动复位和手动复位两种复位功能。在单片机复位引脚RST通过一个下拉电阻接地，再在引脚RST与VCC之间接入10uF电解电容，达到上电自动复位，同时在电容两端并连接入一个按键开关SW-PB，达到手动复位的功能。

晶振电路通过在XTAL1与XTAL2两个引脚之间接入一个11.095MHz的晶振，同时在晶振两端接上30uF电容C2、C3，从而对晶体和振荡电路的补偿和匹配，使电路易于启振并处于合理的激励态下，同时对振荡频率也有一定的“微调”作用。 2．DS18B20、显示器与单片机连接电路

图4-17 DS18B20与单片机连接电路

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