【正文】 對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行段選， P2 口對(duì)數(shù)碼 管進(jìn)行位選。其中 Q5 為NPN 型三極管，型號(hào)為 9014。 3) 在 DS18B20 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 后，程序總要等待 DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè) DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。 使用中注意事項(xiàng) DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題 [9]： 1) 較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此 ，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3 、4 字節(jié)。 表 315 RAM指令表 指 令 約定代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為 750ms（ 9 位為 ）。適用于單片工作。 表 314 ROM指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820 溫度傳感器 ROM 中的編碼（即64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS18B20 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備。初始化序列包括一個(gè)由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和其后由從機(jī)發(fā)出的存在脈沖。 1） 操作流程 通過單總線端口訪問 DS18B20 的協(xié)議如下： 步驟 1，初始化； 步驟 2， ROM 操作指令； 步驟 3； DS18B20 功能指令。單線總線的空閑狀態(tài)時(shí)高電平。一些特殊溫度值和輸出數(shù)據(jù)的對(duì)照關(guān)系如表 313 所示。 R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率，溫度分辨率設(shè)置表 311 所示。 每進(jìn)行一次測(cè)溫就對(duì)這個(gè)標(biāo)識(shí)進(jìn)行一次更新。總線控制器要完成從暫存器到 E2PROM 的 TH、 TL 和配置數(shù)據(jù)傳遞，必須發(fā) 出復(fù)制暫存器指令 [48h]。 64 位光刻 ROM 圖 37 64位光刻 ROM 溫度傳感器 上限觸發(fā) TH 下限觸發(fā) TL 64 位ROM 和單線端口 存儲(chǔ)器和控制邏輯 暫存器 8 位 CRC 產(chǎn)生器 電源 探測(cè) 8BIT CRC 號(hào)碼 48BIT 序列號(hào) 8BIT 系列碼（ 10h） MSB LSB MSB LSB LSB MSB 石家莊 鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 單片機(jī)可通過單線接口讀到數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后。數(shù)據(jù)先被寫入暫存器，這里的數(shù)據(jù)可被讀回。 存儲(chǔ)器由一個(gè)高速暫存 SRAM和一個(gè)存儲(chǔ)高、低報(bào)警觸發(fā)值的 TH和 TL的非易失性可擦除 E2PROM組成。 DS18B20有四個(gè)主要數(shù)字部件 :① 64位光刻 ROM；②溫度傳感器；③非易失性 溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL；④一圖 35 DS18B20引腳圖 石家莊 鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 個(gè)高速暫存器。在 和 750ms 內(nèi)將溫度值轉(zhuǎn)化 9 位和 12 位的數(shù)字量。 2) DS18B20 每個(gè)芯片有唯一編碼，支持組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。另外，在單線總線上可以掛任意多片DS18B20，而且如果它們都使用外部電源的話，就可以先發(fā)一個(gè) Skip ROM 命令，再接一個(gè) Convert T 命令，讓它們同時(shí)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支 持 ～ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。176。 DS18B20也支持 一線總線 接口，測(cè)量溫度范圍為 55176?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。新的 一線器件 DS18B20 體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 Flash 存儲(chǔ)器 編程期間， 該 引腳用于施加 +12V 編程電 壓 （ VPP） 。 EA/VPP ： 外部訪問允許。該位置位后 ,只要一條 MOVX 和 MOVC 指令才會(huì)激活 ALE。即使不訪問外部寄存器 ,ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào) ,因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振 蕩器 工作 時(shí)， RST 引腳出現(xiàn) 兩個(gè)機(jī)器周期 以上 的高電平時(shí)間 將使單片機(jī)復(fù) 位。對(duì) P3 口寫“ 1” 時(shí) ,它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (例如執(zhí)行 MOV X DPTR 指令 )時(shí) ,P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 在 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間 ,P1 接收低 8 位地址。 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 圖 31 AT89C51引腳圖 石家莊 鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 管腳說明 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏極開路雙向 I/O 口 ，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 AT89C51 芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖 31所示 ： 功能特性 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 40 個(gè)引腳、 4K Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、 128 Bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ RAM） 、 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口、 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 2 層中斷嵌套中斷、 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針、 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 2 個(gè)全雙工串行通信口、 3 看門狗（ WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。上電開機(jī) 后單片機(jī)進(jìn)入循環(huán)顯示各點(diǎn)溫度的正常工作狀態(tài)，通過 SET 鍵使單片機(jī)進(jìn)入 報(bào)警值 設(shè)定狀態(tài)， ADD、 DEC 鍵 可對(duì) DS18B20 的溫度上下限進(jìn)行調(diào)整， ENTER鍵可確定跳出 報(bào)警值設(shè)定 狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)溫度上下限可變的溫度報(bào)警系統(tǒng)。C 總線對(duì)DS18B20 進(jìn)行自身 ROM 序列號(hào)的匹配，系統(tǒng)只對(duì)序列號(hào)匹配成功的 DS18B20 進(jìn)行操作， DS18B20 具有 A/D 轉(zhuǎn)換功能 [1]。本設(shè)計(jì)采用四位八段數(shù)碼管，共陰極連接。本設(shè)計(jì)共有四個(gè)按鍵，低電平有效。具體電路圖見附錄 B 圖 21 系統(tǒng)的基本架構(gòu) 單片機(jī) 溫度點(diǎn) 18b20 溫度點(diǎn) 18b20 溫度點(diǎn) 18b20 其他溫度點(diǎn) 按鍵 數(shù)碼管 聲光報(bào)警 石家莊 鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)各部分的主要作用如下： 單片機(jī)：實(shí)施控制的核心單元 ,采集 DS18B20 的 溫度 ,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ,數(shù)據(jù)處理完畢 ,通過 I/O 口輸出啟動(dòng)相應(yīng)的顯示電路和報(bào)警電路 。系統(tǒng)處在設(shè)定狀態(tài)時(shí)，可以設(shè)定各點(diǎn)報(bào)警溫度值，系統(tǒng)供電電 壓 DC5V，檢測(cè)精度 1 度。使溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化、 智能化程度大大增強(qiáng)，符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著越來越先進(jìn)越來越完備的方向發(fā)展。第三種是由上位機(jī)下位機(jī)組成的組網(wǎng)。具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、配置靈活、成本低廉、容易擴(kuò)展、傳輸距離遠(yuǎn)且抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。雙金屬溫度計(jì)等原始溫度計(jì)的石家莊 鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 缺點(diǎn)為測(cè)溫范圍較小、精度相對(duì)不高，從而誤差較大，而且這種測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。第一種是原始的檢測(cè)方法，生產(chǎn)一線的種植者即是蔬菜大棚溫度檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器，他們通過對(duì)蔬菜大棚內(nèi)外的氣候狀況和對(duì)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀測(cè)，憑借長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)和身體感知推測(cè)并判斷，并通過手動(dòng)調(diào)節(jié)蔬菜大棚內(nèi)的溫度。該設(shè)計(jì)即是針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)出了能夠?qū)崿F(xiàn)溫度自動(dòng)檢測(cè)、顯示、上下限報(bào)警等多功能的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 為了實(shí)現(xiàn)大棚蔬菜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，加強(qiáng)溫室內(nèi)的溫度檢測(cè)是十分有必要的，但是傳統(tǒng)的方法是用雙金屬式測(cè)量計(jì)等測(cè)試器材進(jìn)行測(cè)量，通過 人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度要求的大棚進(jìn)行升溫和降溫等工作。 46 附錄 C 程序 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 總結(jié)與展望 循環(huán)檢測(cè)溫度子程序流程圖 DS18B20 寫時(shí)序及程序 DS18B20 初始化時(shí)序及程序 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 18 主程序流程圖 錯(cuò)誤 !未定義書簽。9 單總線操作流程和操作命令 9 DS18B20 的外部形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8 DS18B20 溫度采集模塊硬件電路圖 1 研究的背景及意義 能有效保證蔬菜的正常生長(zhǎng)，為蔬菜的生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境場(chǎng)所。通過按鍵對(duì)單片機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，確定其工作在測(cè)溫狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)、還是設(shè)定狀態(tài)。但僅靠人工控制既耗人力，又容易發(fā)生差錯(cuò)。還可通過按鍵對(duì)溫度上下進(jìn)行設(shè)置 ,實(shí)現(xiàn)溫度上下限可變的蔬菜大棚溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 AT89C51 是一款高性能、兼容性強(qiáng)、程序編寫靈活性強(qiáng)、價(jià)格低廉的一款單片機(jī)，符合本文設(shè)計(jì)的要求。本設(shè)計(jì)采用的是 DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)量， DS18B20是一款性能優(yōu)異的智能集成數(shù)字式傳感器，體積小、功耗低、性能高、抗干擾能力強(qiáng)、使用簡(jiǎn)單。通過改變 溫室環(huán)境設(shè)定的目標(biāo)值，可以自動(dòng)的進(jìn)行溫室內(nèi)環(huán)境氣候調(diào)節(jié)。雙金屬溫度計(jì)的缺點(diǎn)為測(cè)溫范圍較小、精度相對(duì)不高，從而誤差較大，而且這種測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低。第一種是原始的檢測(cè)方法，生產(chǎn)一線的種植者是蔬菜大棚溫度檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器，他們通過對(duì)蔬菜大棚內(nèi)外的氣候狀況和對(duì)作物的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀測(cè)，憑借長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)和直覺推測(cè)及判斷，手動(dòng)調(diào)節(jié)蔬菜大棚內(nèi)的環(huán)境。 因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測(cè)量準(zhǔn)確的溫度測(cè)量?jī)x。對(duì)于這些蔬菜大棚來說，溫度是衡量溫室大棚的重要指標(biāo)，它直接影響到栽培作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。 第 9周 —— 第 12周： 系統(tǒng)調(diào)試，撰寫論文。2020 年 02 期 五、進(jìn)度計(jì)劃 第 1周： 收集資料，完成開題報(bào)告。樊東紅 。 4）聲光報(bào)警溫度超限時(shí)給予報(bào)警。 三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 整體可分為五部分 :單片機(jī)、傳感器、按鍵、數(shù)碼管、聲光報(bào)警。 1. 間隔 3 秒循環(huán)顯示各點(diǎn)溫度，工作狀態(tài)燈閃爍。 2）檢測(cè)精度： 1 度。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 DS18B20的蔬菜大棚多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design of Vegetable Greenhouse Multipoint Temperature Measurement System Based on DS18B20 完成日期 2020 年 5 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于 DS18B20 的蔬菜大棚多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 劉成群 指導(dǎo)教師職 稱 工程師 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 得分 評(píng)閱人 得分 答辯小組組長(zhǎng) 得分 成績(jī)： 院長(zhǎng) (主任 ) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目 基于 DS18B20 的蔬菜大棚多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系 導(dǎo)師 姓名 劉成群 導(dǎo)師 職稱 工程師 一、