【正文】 ........................16 程序核心部分的設(shè)計 ..................................................................................................16 3 測試方案與測試結(jié)果 ...............................................................................................................20 測試方案 ...........................................................................................................................20 測試條件與儀器 ...............................................................................................................21 測試結(jié)果及分析 ...............................................................................................................22 測試結(jié)果 (數(shù)據(jù) ) ...........................................................................................................22 測試分析與結(jié)論 ..........................................................................................................22 致謝 ............................................................................................................................................23 附錄 1：電路原理圖 ...................................................................................................................24 附錄 2：源程序 ..........................................................................................................................25 4 基于液晶 1602 單片機智能溫度檢測系統(tǒng) 1 系統(tǒng)方案 本系統(tǒng)主要由 液晶 LCD1602 模塊、 DS18B20 溫度傳感器 模塊、 蜂鳴器 模塊、 串口通信模塊等模塊 組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。 液晶 LCD1602 的選擇 如圖所示為 LCD 顯示模塊： 本模塊采用的是 LCD1602 液晶。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用 ，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 特性 ： 或 5V 工作電壓，對比度可調(diào) 內(nèi)含復(fù)位電路 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能 有 80 字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM 內(nèi)建有 192 個 5X7 點陣 的字型的字符發(fā)生器 CGROM 8 個可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM 特征應(yīng)用 ： 微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中。 5 LCD1602 有 16 個管腳，下面結(jié)合我本人收集的關(guān)于 LCD1602 的數(shù)據(jù)手冊來對引腳做詳細(xì)的分析： 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： GND 為 電源地 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 第 4 腳： RS 為 寄存器 選擇，高電平 1 時選擇 數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0 時選擇 指令寄存器 。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時進(jìn)行讀操作， 低電平 (0)時進(jìn)行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端 ,高電平（ 1）時讀取信息，負(fù)跳 變時執(zhí)行指令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。第 15～ 16 腳： 空腳 或背燈電 源。 15 腳背光正極。 16 腳背光負(fù)極。 LCD1602 的時序： 6 溫度傳感器 DS18B20 的選擇 DS18B20 是 Dallas 公司繼 DS1820 后推出的一種改進(jìn)型智能數(shù)字溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，只需一根線就能直接讀出被測溫度值，并可根據(jù)實際需求來編程實現(xiàn) 9~12 位數(shù)字值的讀數(shù)方式 [3]。 7 DS18B20 封裝形式及引腳功能 圖 DS18B20 封裝形式和引腳功能 如圖 所示， DS18B20 的外形如一只三極管，引腳名稱及作用如下： GND:接地端。 DQ：數(shù)據(jù)輸入 /輸出腳，與 TTL 電平兼容。 VDD：可接電源，也可接地。因為每只 DS18B20 都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。采用數(shù)據(jù)總線供電方式時 VDD 接地，可以節(jié)省一根傳輸線，但完成數(shù)據(jù)測量的時間較長；采用外部供電方式則 VDD 接 +5V，多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64 位ROM和單線接口 存儲和控制邏 高速緩存器 溫度傳感器 高溫觸發(fā) 器低溫觸發(fā) 器匹配寄存器 8 位 CRC 發(fā)電源檢C DQ VDD 內(nèi)部電源圖 DS18B20內(nèi)部 8 圖 中出示了 DS18B20 的主要內(nèi)部部件，下面對 DS18B20 內(nèi)部部分進(jìn)行簡單的描述 [4]: (1)64 位 ROM。 64 位 ROM 是由廠家使用激光刻錄的一個 64 位二進(jìn)制 ROM 代碼，是該芯片的標(biāo)識號，如表 所示： 表 64位 ROM標(biāo)識 8位循環(huán)冗余檢驗 48位序列號 8位分類編號（ 10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB 第 1 個 8 位表示產(chǎn)品分類編號， DS18B20 的分類號為 10H；接著為 48 位序列號。它是一個大于 281*1012 的十進(jìn)制編碼，作為該芯片的唯一標(biāo)示代碼；最后 8 位為前 56 位的 CRC 循環(huán)冗余校驗碼，由于每個芯片的 64 位 ROM 代碼不同，因此在單總線上能夠并接多個 DS18B20 進(jìn)行多點溫度實習(xí)檢驗。 （ 2）溫度傳感器。溫度傳感器是 DS18B20 的核心部分，該功能部件可完成對溫度的測量通過軟件編 程可將 55~125℃范圍內(nèi)的溫度值按 9 位、 10 位、 11 位、 12 位的分辨率進(jìn)行量化，以上的分辨率都包括一個符號位，因此對應(yīng)的溫度量化值分別為 ℃、℃、 ℃、 ℃，即最高分辨率為 ℃。芯片出廠時默認(rèn)為 12 位的轉(zhuǎn)換精度。當(dāng)接收到溫度轉(zhuǎn)換命令（ 44H）后，開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的溫度以 16 位帶符號擴展的的二進(jìn)制補碼形式表示，存儲在高速緩存器 RAM 的第 0， 1 字節(jié)中，二進(jìn)制數(shù)的前 5 位是符號位。如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測得的數(shù)值乘上 即可得到實際溫度；如果 溫度小于 0，這 5位為 1，測得的數(shù)值需要取反加 1再乘上 即可得到實際溫度。 （ 3）高速緩存器。 DS18B20 內(nèi)部的高速緩存器包括一個高速暫存器 RAM 和一個非易失性可電擦除的 EEPROM。非易失性可點擦除 EEPROM 用來存放高溫觸發(fā)器 TH、低溫觸發(fā)器 TL 和配置寄存器中的信息。 （ 4）配置寄存器。配置寄存器的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換率。 DS18B20 工作是按此寄存器的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值，它是高速緩存器的第 5 個字節(jié)，該字節(jié)定義如表 所示： 表 匹配寄存器 TM R0 R1 1 1 1 1 1 TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式，在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動； R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率；其余 5 位均固定為 1。 9 DS18B20 分辨率的設(shè)置如表 所示： 表 DS18B20分辨率的設(shè)置 R1 R0 分辨率 最大轉(zhuǎn)換時間 /ms 0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位