ARM实训报告

发布时间：2012-12-16 18:58:34 来源：文档文库

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实训报告

实验项目：实现 ARM温度采集与报警系统

班级：嵌入式101

姓名：李柏汉

学号：20

指导老师：周永明、王浩

实训日期：2012年6月24-30日

一．实训目的

二．主要内容

三．实验步骤

四．主程序编写

五．总结

一. 实训目的

《ARM体系结构与原理实训》课程是配套开设的《ARM体系结构与原理》课程而专门设立的实训课程。其主要目的是通过开发ARM开发板的温度采集与报警系统，学习掌握ARM程序开发的一般过程，进一步掌握ARM接口技术，进一步提高学生的开发调试能力，使学生掌握电子应用系统开发的思维方法以及具有初步的开发能力。

二．主要内容：

本次实训要求实现 ARM温度采集与报警系统，采用DS18B20作为温度传感器，ARM开发板读取DS18B20的温度值与预先设定的报警阈值比较，如果采集的环境温度超过报警阈值则通过蜂鸣器报警，同时串口输出当前环境温度信息。主要功能：

• 使用DS18B20检测环境温度，并通过串口输出温度信息。

• 当温度超过报警温度时，通过PWM控制蜂鸣器实现报警

• 当温度超过报警温度时，点亮LED报警灯

• 可以通过按键关闭或打开蜂鸣器及LED灯报警功能

实训涉及到传感器技术、GPIO控制技术、中断技术、PWM控制技术、串口通信技术等。

三．实验原理

• 系统构成

系统构成如上图所示。

接口电路连接如下描述：

1、报警灯电路

处理器S3C2440通过GPF4控制报警LED灯，如下图所示

2、蜂鸣器电路

处理器S3C2440通过GPB0输出PWM信号控制蜂鸣器，如下图所示

• ARM程序开发

对于串口通信程序开发， PWM-Timer定时程序开发、按键中断程序开发、GPIO口控制程序开发等内容在课程实验中已经完成，可以参考以前完成的实验程序改写。本节重点讲述DS18B20读写程序开发。

DS18B20严格遵循单总线协议，工作时，主机先发一复位脉冲，使总线上的所有DS18B20都被复位，接着发送ROM操作指令，使序列号编码匹配的DS18B20被激活，准备接受下面的RAM访问指令。RAM访问指令控制选中的DS18B20工作状态，完成整个温度转换，读取等工作。在ROM命令发送之前,RAM命令命令不起作用。表1列出了所有操作命令。

整个操作主要包括三个关键过程：主机搜索DS18B20序列号、启动在线DS18B20做温度转换、读取温度值。

其工作流程如图3：

DS18B20对时序及电特性参数要求较高，必须严格按照DS18B20的时序要求去操作。它的数据读写主要由主机读写特定的时间片来完成，包括复位（初始化）、读时间片和写时间片。

（1）复位时序

使用DS18B20时,首先需将其复位,然后才能执行其它命令。复位时,主机将数据线拉为低电平并保持480μｓ～960μｓ,然后释放数据线,再由上拉电阻将数据线拉高15～60μｓ,等待DS18B20发出存在脉冲,存在脉冲有效时间为60～240μｓ，这样，就完成了复位操作。其复位时序如下图所示。

（2） “写”时序

在主机对DS18B20写数据时,先将数据线置为高电平,再变为低电平,该低电平应大于1μｓ。在数据线变为低电平后15μｓ内,根据写“1”或写“0”使数据线变高或继续为低。DS18B20将在数据线变成低电平后15μｓ～60μｓ内对数据线进行采样。要求写入DS18B20的数据持续时间应大于60μｓ而小于120μｓ,两次写数据之间的时间间隔应大于1μｓ。写时隙的时序如图5所示。“读”时序机理类似，不再赘述。