Курсовая работа: Разработка микропроцессорной системы цифрового термометра на базе микроконтроллера

• измеряемая температура от -55 до +125°С;

• погрешность измерения температуры в диапазоне -Ю...+85°С не более 0,5°С;

• в остальном диапазоне температур погрешность измерения не превышает 2°С;

• информация о температуре выдается 9-битным кодом;

• установка пороговых значений температуры по максимуму и минимуму;

• максимальное время преобразования температуры в код 750 мс;

• возможность питания от высокого уровня шины данных;

• термодатчики не требуют индивидуальной настройки при замене. Термодатчик типа DS18B20 отличается от DS1820 способностью измерять температуру с четырьмя уровнями погрешности — 0,5; 0,25; 0,0625°С. При этом максимальное время измерения для каждого уровня составляет соответственно 93,75; 187,5; 375; 750 мс. Необходимая погрешность измерения задается при инициализации микроконтроллерного термодатчика.

Термодатчики выпускают в двух типах корпусов: ТО-92 и SOIC.

Рис.6. Схема подключения термодатчика к микроконтроллеру

Что же касается жидкокристаллических индикаторов. Для управления жидкокристаллическими индикаторами необходимо иметь отрицательный источник питания и организовывать подачу трехуровневых управляющих импульсов на каждый сегмент. При малом числе сегментов (например, в часах) эта задача решаема, а для большого числа сегментов была разработана модульная система. Суть модульной системы заключается в том, что ЖКИ комплектуется модулем драйвера — контроллера. Драйверы каждый изготовитель разрабатывает по своей схеме и технологии. Но для взаимозаменяемости ЖК-дисплеев все изготовители негласно выпускают драйверы с системой команд, совместимых с драйверами типа HD44780 фирмы Hitachi. Разработчику в принципе неважно, какой драйвер внутри модуля, главное, чтобы работал «правильно».

Алфавитно-цифровые жидкокристаллические модули с драйверами — контроллерами принято называть ЖК-дисплеями или LCD-дисплеями. Модуль ЖК-дисплея состоит из печатной платы, на которой установлен драйвер — контроллер в корпусе или без корпуса (залитый компаундом), и жидкокристаллического индикатора, который через контактную резину прижат металлической рамкой к плате.

Остается добавить что мы выбрали двухрядный индикатор, для которого таблица кодов приведена в Таблице 7.

Основные характеристики драйвера HD44780:

Диапазон питающих напряжений для логики 2,7...5,5 В.

Диапазон питающих напряжений для выходных формирователей З...П В.

Поддержка форматов знаков 5 х 8 и 5 х 10.

Встроенный генератор.

8- или 4-разрядная шина данных для связи с микроконтроллером. Максимальная частота обмена по шине данных — 2 МГц. Объем дисплейного ОЗУ 80 х 8 (80 символов). Встроенный фиксированный знакогенератор на 9920 бит. Пользовательский загружаемый знакогенератор 64 х 8. Программируемый мультиплекс 1:8, 1:11, 1:16.

ЖК-дисплеи выпускают с различным числом строк (1—4) и знакомест (8, 10, 16, 20, 24, 30, 32, 40) в строке и различными их размерами. Каждое знакоместо содержит 5x8 (40) точек, из которых формируются цифры, буквы и символы (рис. 58). Все символы записаны в ПЗУ знакогенератора по своим адресам. Крайние левые цифры на рис. 58 несут информацию о младшем полубайте адреса знакогенератора, а верхние — о старшем полубайте. Например, для отображения на индикаторе буквы «3» необходимо послать в ЖК-дисплей адрес 4Ah. По этому адресу в знакогенераторе будет выбрана буква и отображена в необходимом знакоместе. ЖК-дисплеи, в которых последняя буква маркировки «R» (русифицировано), имеют в составе знакогенератора кириллицу. Это не касается ЖК-дисплеев отечественных производителей.

8. Работа с устройством

После подачи напряжения питания на индикаторе появится изображение, аналогичное представленному на рис. 6, но с числом и месяцем, равным 01 и нулевыми значениями времени. Две крайние слева цифры в верхнем ряду показывают текущую дату, а в нижнем ряду — текущий месяц. Далее в верхнем ряду отображено текущее время в часах и минутах с двоеточием, которое мигает с периодом в две секунды.

Рис.6. Индикация после подачи напряжения питания

Крайние справа значения в верхнем ряду показывают текущую температуру с первого термодатчика, а в нижнем ряду — со второго термодатчика. После стрелки указан номер термодатчика.

После нажатия кнопки "Режим" и удержания ее не менее трех секунд индикатор перейдет в режим установки времени и даты рис.7.