【正文】 溫度計設(shè)計 1 return(dat)。 i) { DQ = 0。 DQ = 1。 unsigned int t=0。 // 跳過讀序號列號的操作 WriteOneChar(0x44)。 //讀取溫度寄存器 a=ReadOneChar()。 t=t|a。 //放大十倍，這樣做的目的將小數(shù)點后第一位也轉(zhuǎn)換為可顯示數(shù)字，同時進行一個四舍五入操作。 //這里的 num,shi,ge,xiaoshu 必須用 unsigned int 無符號整數(shù)來表示，用 unshigned char 字符型則顯示錯誤 num=Readtemp()。delay(500)。} else {d1=1。 xiaoshu=num%10。 write_date(wendu[ge])。 溫度計設(shè)計 1 write_date(wendu[xiaoshu])。 } } 。 while(1) { display()。 write_date(0x2e)。 write_date(wendu[shi])。} shi=num/100。d2=0。 if(num137) {d1=0。 } void display() { unsigned int num,num1。 tt=t*。 //讀高 8 位 t=b。 WriteOneChar(0xCC)。 Init_DS18B20()。 } } unsigned int Readtemp()//讀取溫度 { unsigned char a=0。0x01。 for (i=8。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80。i0。 //稍做延時后如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 tmpDelay(20)。 //單片機將 DQ 拉低 tmpDelay(80)。 } /******************************************************************************/ void Init_DS18B20()//初始化 ds1820 { unsigned char x=0。i16。i++) { write_date(t0[i])。 write_(0x06)。 lcdrw=0。 lcden=1。 lcden=0。 P2=。x) for(y=z。 //利用一個溫度表解決溫度顯示亂碼 sbit DQ = P3^7。 sbit d2=P1^1。 sbit lcdrs=P3^0。 溫度計設(shè)計 1 致謝 通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《基于單片機的數(shù)字溫度計》終于完成了，這意味著大學生活即將結(jié)束。本文對其中的一些基本原理也做了簡要的概述。 溫度計設(shè)計 1 圖 52 仿真 2 55 所示。 51 所示。把溫度傳感器放入沸水中，待顯示讀數(shù)穩(wěn)定后重新調(diào)節(jié)，使顯示器顯示讀數(shù)等于當?shù)禺敃r沸點溫度后工作結(jié)束。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求 ，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。 4. 在 DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS18B20，在實際應(yīng)用中并非如此，當單總線上所掛 DS18B20 超過 8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。 DS18B20 使用中的注意事項 DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1. DS18B20 從測溫結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時間，這是必須保證的，不然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85。另一種是寄生電源供電方式，如圖 33 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個 MOSFET 管來完成對總線的上拉。 6. 延時 15 微秒 。 2. 延時 2 微秒。 5. 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。 DS18B20 的寫操作： 1. 數(shù)據(jù)線先置低電平 “ 0” 。 “ 1”。 DS18B20 的初始化： 1. 先將數(shù)據(jù)線置高電平 “ 1”。 4. 配置寄存器。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8 位 （ 28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的 48 位是該 DS18B20自身的序列號，最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。 7. 報警搜索命令可識別和尋址哪個器件的溫度超出預(yù)定值。 4. 測溫范圍為 55℃ ~+125℃ ,在 10℃ ~85℃范圍內(nèi)誤差為 177。計數(shù)器 1 對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重 新開始對低溫度系數(shù)晶 振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。 溫度傳感器工作原理 DS18B20 的讀寫時序和測溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由 2s 減為 750ms。 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。 MAX232 的工作電壓只需 5V，內(nèi)部有振蕩電路產(chǎn)生正負 9V電位。向 LCD 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用 2 個字符數(shù)組，一個顯示字符，另一個顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示 .首先取一 個要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到 LCD 的顯示緩沖區(qū)，程序延時 ,判斷是否夠顯示的個數(shù)，不夠則地址加一取下一個要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 寄存器選擇控制如表 31。 DB4（ 11 腳）：高 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4 位。 DB0（ 7 腳）：底 4 位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0 位（最低位）。 Vee（ 3 腳）：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接電源時對比度最弱，接地時對 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 溫度計設(shè)計 1 度）。 液晶模塊簡介 LM016L 的結(jié)構(gòu)及功能： LM016L 液晶模塊采用 HD44780 控制器， hd44780 具有簡單而功能較強的指令集，可以實現(xiàn)字符移動，閃爍等功能， LM016L 與單片機 MCU 通訊可采用 8 位或 4位并行傳輸兩種方式， hd44780 控制器由兩個 8 位寄存器，指令寄存器（ IR）和數(shù)據(jù)寄存器（ DR）忙標志（ BF），顯示數(shù) RAM（ DDRAM），字符發(fā)生器 ROMA（ CGOROM）字符發(fā)生器 RAM（ CGRAM），地址計數(shù)器 RAM(AC)。本系統(tǒng)顯示部分用的是 LCD液晶模塊，采用一個 16 1 的字符型液晶顯示模塊。 液晶顯示器 (LCD)英文全稱為 Liquid Crystal Display，它一種是采用了液晶控制透光度技術(shù)來實現(xiàn)色彩的顯示器。 80C51 單片機的定時 /計數(shù)器 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會有定時控制需求，如定時輸出、定時檢測、定時掃描等；也經(jīng)常要對外部事件進行計數(shù)。 ： (WR)外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通。 ： (INT0)外部中斷 0 輸入。 P3 口 (～ ， 10~17 腳 )： P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口。在 P1 口作為輸入口使用時，應(yīng)先向 P1 口鎖存地址 (90H)寫入全 1,此時 P1 口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。在 CPU 訪 問片外存儲器時， P0 口分時提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。 3. 輸入 /輸出端口 P0/P1/P2/P3： P0 口 (～ ， 39~32 腳 )： P0 口是一個漏極開路的 8 位準雙向 I/O 口。當 EA 引腳接高電平時， CPU 只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，但當 PC(程序計數(shù)器 )的值超過 0FFFH(對 8751/8051 為 4K)時，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。 PSEN 端同樣可驅(qū)動 8 個 LS 型 TTL 負載。 PSEN(29 腳 )：程序存儲允許輸出信號端。如果想確定 8051/8031 芯片的好壞，可用示波器查看 ALE 端是否有脈沖信號輸出。 ALE/PROG(30 腳 )：地址鎖存允許信號端。 2. 控制信號引腳 RST,ALE,PSEN 和 EA： RST/VPD(9 腳 )： RST 是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。若需采用外部時鐘電路時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。 8. 片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。為方便設(shè)計串行通信，目前的 52 系列單片機都會提供 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器。目前單片機的發(fā)展趨勢是將 RAM 和 ROM 都集成在單片機里面，這樣既方便了用戶進行設(shè)計又提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 80C51 單片機主要特性 1. 一個 8 位的微處理器 (CPU)。 【 3】 80C51 單片機的基本組成框圖見圖 31。如是市面上出現(xiàn)了各式各樣的但均以 51 為內(nèi)核的單片機，倒是 Intel 公司自己的單片機卻顯得遜色了。便于單片機處理及控制，在 0— 100 攝氏度時，最大線形偏差小于 1 攝氏度，采用單總線的數(shù)據(jù)傳輸，可直接與計算機連接。 系統(tǒng)框圖如圖 22 所示 溫度計設(shè)計 1 主控制器LED顯示溫度傳感器單 片 機 復(fù) 位報 警 按 鍵 設(shè) 置時 鐘 振 蕩 圖 22 系統(tǒng)基本方框圖 1. 主控制器 單片機 AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 系統(tǒng)設(shè)計原理 利用溫度傳感器 DS18B20 可以直接讀取被測溫度值，進行轉(zhuǎn)換的特性，模擬溫度值經(jīng)過 DS18B20 處理后轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后送到單片機中進行數(shù)據(jù)處理，并與設(shè)置的溫度報警限比較，超過限度后通過揚聲器報警。 【 1】 該系統(tǒng)利用 AT89C51芯片控制溫度傳感器 DS18B20進行實時溫度檢測并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán) 境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報警溫度。 DS18B20 的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計 DS18B20和微控制器 AT89C51構(gòu)成的溫度測量裝置 ,它直接輸出溫度的數(shù)字信號 ,可直接與計算機連接。 單片機數(shù) 碼 管報 警 電 路測 溫 電 路晶 振 電 路復(fù) 位 電 路A D C 0 8 0 9按 鍵 防 抖 動 圖 21 熱電偶溫差電路測溫系統(tǒng)框圖 溫度計設(shè)計 1 方案二 采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。 系統(tǒng)主要包括對 A/D0809 的數(shù)據(jù)采集，自動手動工作方式檢測，溫度的顯示等，這幾項功能的信號通過輸入輸出電路經(jīng)單片機處理。 方案一 采用熱電偶溫差電路測溫，溫度檢測部分可以使用低溫熱偶，熱電偶由兩個焊接在一起的異金屬導線所組成，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由兩種金屬的接觸電勢和單一導體的溫差電勢組成。目前，高端的 32 位單 片機主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至 1美元，最高端的型號也只有 10 美元。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。 早期的單片機都是 8 位或 4 位的。 單片機也被稱為 微控制器 （ Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制 領(lǐng)域。 單片機是指一個集成在一塊 芯片 上的完整計算機 系統(tǒng) 。單片機具有集成度高，通用性好，功能強，特別是體積小，重量輕，耗能 低，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特優(yōu)點，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。這些