【正文】 省電模式，它們是空閑模式和掉電工作模式。如需同時進入兩種工作模式，即 PD和 IDL同時為 1，則先激活掉電模式。 其二是通過硬件復位可以將空閑工作模式終止。片內(nèi) RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結。 DALLAS 半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 DS18B20 內(nèi)部結構主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 圖 31 DS18B20內(nèi)部結構框圖 DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 （ 3）零待機功耗。 （ 7）報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度的器件。利用用戶能自定義報警設置這一特點，能夠在實現(xiàn)報警功能上得到很大的便利，同時極強的抗干擾性能使得溫度的檢測更加準確，作為溫度計最基本的要求，準確必須滿足。 11 圖 32 DS18B20 測溫原理圖 顯示器的選擇 由于設計中要求同時顯示測試溫度、溫度上限、溫度下限和開機時間，因此顯示屏首先要能夠一次性容納這些字符。 LCD 液晶顯示器是一種低壓、微功耗的顯示器件，只要 2～ 3 伏就可以工作，工作電流僅為幾微安，是任何顯示器無法比擬的，同時可以顯示大量信息，除數(shù)字外，還可以顯示文字、曲線，比傳統(tǒng)的數(shù)碼 LED 顯示器顯示的界面有了質的提高。 (3) 功率消耗小，相比而言液晶顯示器的主要功耗在內(nèi)部電極和驅動 IC上，因而耗電量比其他器件要小很多。 圖 41 AT89S52單片機引腳圖 在晶振電路中，主要用到了 XTAL1 和 XTAL2 兩個引腳。另一 14 種是外部時鐘方式，即將 XTAL1 接外部時鐘， XTAL2 腳懸空。而振蕩周期指的就是單片機外接石英晶體振蕩器的周期。 對于復位電路， AT89S52 有兩種復位方式，分別是上點復位和按鍵復位。在按下按鍵后，系統(tǒng)自動復位，十分方便。 圖 44 DS18B20管腳圖 在硬件上， DS18B20 與單片機的連接有兩種方法，一種是 VCC 接外部電源，GND 接地， I/O 與單片機的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 UDD、GND 接地， I/O 接單片機 I/O。 16 圖 45 溫度采集電路 傳感器數(shù)據(jù)采集電路主要指 DS18B20 溫度傳感器與單片機的接口電路。 在顯示電路中， VSS 接地， VDD 接 5V 正電源， VEE 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，為了獲得最佳對比度， VEE 接地。 E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 圖 46 液晶顯示電路圖 報警系統(tǒng) 利用有源蜂鳴器進行報警輸出，采用直流供電。 圖 47 報警電路 按鍵電路和指示燈電路 按鍵電 路的一端接地，一端和 AT89S52 的 P1 相應端口相連。其程序流程見圖 51 所示。 圖 52 讀溫度子程序 CPU 對 DS18B20 的 訪問流程是：先對 DS18B20 初始化，再進行 ROM 操Y N 開始 初始化 DS18B20 寫 DS18B20 讀取溫度指令 溫度轉移成功？ 移入溫度寄存器 單片機讀取溫度數(shù)據(jù) 結束 21 作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。 DQ = 0。 x=DQ。單總線的所有處理均從初始化開始。對 DS18B20 操作，先跳過 ROM，即是啟動 DS18B20 進行溫度變換，之后通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個 DS18B20的溫度數(shù)據(jù)。 signed int temp。 WriteOneChar(0x44)。 EA=0。 b=ReadOneChar()。 temp=temp|a。一個字節(jié)不能直接在顯示屏上顯示，這就需要將字節(jié)通過處 理轉化成能在 LCD 上顯示的數(shù)。39。再通過 LCD顯示出來。 對于設置上下限來說，最重要的是切換到底是對 TH 還是 TL 進行設置，可加減溫度。 sbit tl=P1^5。j++) for(i=0。 圖 54 計時器工作流程 當計數(shù)器被初始化后，根據(jù) AT89S52 的內(nèi)部晶振周期，開始計時。 data_T[5]=39。i++) { dealdata()。本段程序的功能主要是如何使得計時的溫度顯示在顯示器上。 圖 61 測試溫度仿真 在仿真過程中，主要檢測 DS18B20 是否能快捷的檢測出室溫，能否隨著溫度的變化 而變化。而設置溫度上限和設置溫度下限的方式相同。 對于開機時間的測試則更加容易說明。 在設計中加入了計時報警功能，當計數(shù)器到達 30 秒或者 30 秒的倍數(shù)時，電路自動報警，提示用戶溫度計已經(jīng)運行的時間 30 7 實物的焊接與調試 由于本次設計使用的是萬能實驗板，上面沒有布線，并且所需元器件比較多，所以焊接起來比較麻煩，因此焊接時一定要小心，避免虛焊和短路。 把電子元器件連接起來，實現(xiàn)特定功能的關鍵一步是調試。檢查的方法是對照電路圖，按一定的順序逐級對應檢查。如果有，應立即關斷電源，待故障排除后，方可重新接通電源。調試順序按信號的流向進行，這樣可以把前面 調試過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的整機聯(lián)調創(chuàng)造條件。 32 8 體會與展望 設計總結 在 工業(yè) 生產(chǎn)和日常生活中，對溫度控制系統(tǒng)的要求，主要是保證溫度在一定溫度范圍內(nèi)變化，穩(wěn)定性好，不振蕩，對系統(tǒng)的快速性要求不高。因此需要通過查閱資料來了解這些器件的基本結構，主要功能和注意事項等等。最后在實物焊接完成后，整個設計才圓滿完成。 經(jīng)過四個多月的方案論證、系統(tǒng)的硬件和軟件的設計、系統(tǒng)的調試。檢查了自己的知識水平，使我對自己有一個全新的認識。這個系統(tǒng)的實現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的溫度控制方法，為 溫度的控制開辟了一條新的道路。 對于本系統(tǒng)的使用者來說，本系統(tǒng)能夠很穩(wěn)定的控制溫度而且穩(wěn)定性很高。使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低，從而使系統(tǒng)的使用者獲得的利潤提高了。 34 致 謝 在本次畢業(yè)設計中，從選定題目到查詢相關材料，再到設計電路，程序設計，模擬仿真，最后實物焊 接，對這些我都付出了很多心血，但每個人的知識儲備并非那么全面，僅僅一個人的努力是不夠。我還要感謝實習組及實驗室的所有老師，為我的畢業(yè)設計提供了非常便利的條件。 35 參考文獻 [1] 余發(fā)山，王福忠 .《單片機原理應用及應用技術》 [M]. 中國光也大學出版社2021 :370 [2] 沈德金，陳粵初 .《單片機接口電路與應用程序實例》 [M].北京航天航空大學出版社 .1990 :5075 附錄 A 系統(tǒng)總圖 36 。 對于養(yǎng)育我多年的父母，在畢業(yè)離開大學校園之后，我將以我的以我的實際行動來報答他們這二十多年來的默默支持，努力使他們生活的更好，這將是我畢業(yè)后下半生的重要責任與義務。在這里，我要特別感謝我的導師李輝老師，在畢業(yè)設計的開始，老師給了我很多幫助，指導我了解了很多單片機的相關知識，并在當我設計遇到困難時，及時的給予幫助和鼓勵，同時，對我其他學科的鼓勵也滲透在畢業(yè)設計時，給了我莫大的信心，為我順利完成畢業(yè)設計起到了非常重要的作用。 當然單純的溫度檢測也許不能滿足這些要求，在本設計基礎上加上濕度檢測，定時溫度記錄，與溫度調節(jié)裝置連接起來，用于自動調節(jié)溫度等等，都是可以擴展的內(nèi)容。這對于提高系統(tǒng)的利用率，避免重復設計有很大的幫助的?，F(xiàn)在溫度計的需求在日益增大當中。 33 這些培養(yǎng)和鍛煉對于我們這些即將走向工作崗位的大學生來說，是很重要。經(jīng)過了一番特殊的體驗后，經(jīng)歷了失敗的痛苦，也嘗到了成功的喜悅。 整個設計從確定題目，到尋找相關資料，再到選擇合適的器件，接著對電路圖的繪制，程序的編寫，仿真的進行，實物的焊接，最終調試。在確定了器材之后，如何利用使之最大限度的體現(xiàn)設計的功能，完成設計目標，這又是需要花 大量時間去思考的。本系統(tǒng)的測溫范圍為10℃ ～ 40℃， 溫度檢測系統(tǒng)根據(jù)用戶設定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。整機聯(lián)調時應觀察各單元電路連接后各級之間的信號關系，主要觀察動態(tài)結果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設計要求。 (3)分塊調試。先調試好所需電源電壓數(shù)值，然后再給電路接通電源。 圖 71 實物成品 具體的調試步驟如下： (1) 電前檢查。 實物焊出來之后，先要進行 硬件調試。 圖 64 報警電路仿真 當設置的最高溫度低于室溫時，報警電路開始啟動，報警燈持續(xù)閃爍，耳邊不斷響起報警聲。 圖 62 溫度上限設置的仿真演示 當按下 point 鍵，直至表示 TH 的 D6 燈亮起，再按下 enter 鍵表示確定修改，此時 LCD 上，代表溫度上限的數(shù) 字開始閃爍跳動，在通過 add 鍵和 sub 鍵組合使用，加減溫度上限，在演示中，我將溫度上限上調了亮度，再按 enter 鍵確定，則溫度上限修改完成，下限的設置方法相同。 28 由仿真結果可以看出，溫度傳感器顯示的溫度和 LCD 上顯示的溫度是相同的，并且正確測出了室溫，這就很好的驗證了本設計具有準確的檢測出室溫并且能正確的顯示的功能。 Proteus 主要由 ISIS 和 ARES 兩部分組成， ISIS 的主要功能是原理圖設計及與電路原理圖的交互仿真， ARES 主要用于印制電路板的設計。 delay(1)。 for(i=0。 在程序編寫過程中，最為重要的是如何在進行其他設置時，計時器還持續(xù)Y N 初始化計時器 開始 開始計時 到達報警時間？ 繼續(xù)計時 結束 報警 26 工作，并且如何使得計時器的跳動變得正確，如何使計時期在到達報警時間后，能夠發(fā)出警報，如何