【正文】 度精度不變的情況下進(jìn)行校正。圖 43 仿真 35 總結(jié)對(duì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件安裝和軟件調(diào)試，其安裝外觀如圖 51 所示。圖 41 仿真 1 42 所示。由于條件限制，我測(cè)試了好多次氣溫，最終結(jié)果都比較滿意。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個(gè)器件并作處理。 DS18B20 初始化DS18B20初始化流程圖見(jiàn)圖32。主程序流程見(jiàn)圖31。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊 [16]。但在焊電路板的時(shí)候發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管亮度不夠，所以在 — 端口接四個(gè)10K 的電阻和四個(gè) NPN 的三極管，期望增加驅(qū)動(dòng)電流，以使數(shù)碼管高亮顯示。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。另外擴(kuò)展電路中，蜂鳴器可以在被測(cè)溫度不在上下限范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出報(bào)警鳴叫聲音。隨 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀/寫(xiě)選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極著時(shí)間的推移，電容的電壓在 內(nèi)，從 5V 釋放到變?yōu)榱?，甚至更小。單片機(jī)主板電路如圖 24 所示： 圖 24 單片機(jī)時(shí)鐘復(fù)位電路時(shí)鐘電路由一個(gè) 12M 的晶振和兩個(gè) 30pF 的電容組成，作用是產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘振蕩，頻率為 12MHz。第15腳：背光源正極。第5腳：R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。圖23 LCD1602引腳圖第1腳：VSS 為地電源。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門(mén)仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大于被測(cè)溫度值。 DS18B20 的測(cè)溫原理是這這樣的,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器２的脈沖輸入。若Ｔ＞TH 或 T＜TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。低 5 位一直為 1，TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動(dòng)，R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。頭 2 個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)64 位ROM 和單線接口電源檢測(cè)存儲(chǔ)器和控制器高速緩存存儲(chǔ)器溫度傳感器上限觸發(fā) TH下限觸發(fā) TL8 位 CRC 生成位時(shí)被刷新。 DQ GND VDD 圖 22 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開(kāi)始 8 位是產(chǎn)品類(lèi)型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。模擬集成式溫度傳感器具有精度高、體積小、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，即繼承了分立式傳感器測(cè)量精準(zhǔn)的特點(diǎn)，又克服了其體積較大和易受干擾的問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用前景。然后讀取溫度，轉(zhuǎn)換后發(fā)送 2 進(jìn)制數(shù)據(jù)至單片機(jī)I/O 口，由于讀取溫度和轉(zhuǎn)換所需要一定的時(shí)間，為了避免不正常報(bào)警，初始化后就讀取一次溫度，然后程序進(jìn)入大循環(huán)，發(fā)送控制指令和數(shù)據(jù)至單片機(jī)，顯示溫度報(bào)警門(mén)限值、讀取溫度、顯示溫度、執(zhí)行報(bào)警程序、判斷溫度是否在范圍內(nèi)、是否報(bào)警。2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案論證由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。 本文研究?jī)?nèi)容數(shù)字溫度計(jì)采用溫度敏感元件也就是溫度傳感器（如鉑電阻，熱電偶，半導(dǎo)體，熱敏電阻等） ，將溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化，如電壓和電流的變化，溫度變化和電信號(hào)的變化有一定的關(guān)系，如線性關(guān)系，一定的曲線關(guān)系等，這個(gè)電信號(hào)可以使用模數(shù)轉(zhuǎn)換的電路即 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)再送給處理單元，如單片機(jī)或者 PC 機(jī)等，處理單元經(jīng)過(guò)內(nèi)部的軟件計(jì)算將這個(gè)數(shù)字信號(hào)和溫度聯(lián)系起來(lái)，成為可以顯示出來(lái)的溫度數(shù)值，如 攝氏度，然后通過(guò)顯示單元，如LED,LCD 或者電腦屏幕等顯示出來(lái)給人觀察。主要工作如下：1. 溫度測(cè)試基本范圍 0℃—100℃。2. 培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò) 300MHz，性能直追 90 年代中期的專(zhuān)用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號(hào)也只有 10 美元。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比并不理想而未得到很廣泛的應(yīng)用。早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的 [7]。單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller） ，因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域 [6]。單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng) [5]。本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制，與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫準(zhǔn)確，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所。然而所采用的測(cè)溫元件和測(cè)量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行溫度控制與以往簡(jiǎn)單電路控制相比具有功能強(qiáng)、可靠性高、穩(wěn)定性好、實(shí)現(xiàn)智能化以及更人性化的人機(jī)接口等優(yōu)點(diǎn) [1]。關(guān)鍵詞: 單片機(jī)；溫度傳感器；鍵盤(pán)和顯示 ABSTRACTWith the development of science and technology, the temperature is the mon controlled parameters during the process of industrial production。本文采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。本文分析了數(shù)字溫度測(cè)量及自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)測(cè)試表明，本設(shè)計(jì)對(duì)溫度的控制有方便、簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，從而大幅提高了被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。 Keyboard and Display1 緒論 課題背景及研究意義隨著新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，近年來(lái)單片機(jī)發(fā)展十分迅速，單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、使用方便、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn),在儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信、國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著深入而廣泛的應(yīng)用。溫度是工業(yè)對(duì)象中的一個(gè)重要的被控參數(shù)。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途 [3]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入 WTO，我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開(kāi)展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。INTEL 的 Z80 是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專(zhuān)用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。 課題的設(shè)計(jì)目的1. 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力。利用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，此傳感器課讀取被測(cè)量溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換 [8]。4. 實(shí)現(xiàn)報(bào)警提示。包括傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報(bào)警調(diào)整電路，單片機(jī)主板電路等組成。時(shí)鐘電路提供單片機(jī)正常工作所需要的時(shí)鐘脈沖，通電后單片機(jī)正常工作，發(fā)送控制指令初始化 1602 液晶，顯示初始化后的結(jié)果：溫度高低門(mén)限指示，溫度指示。AT89C52 單片機(jī)芯片具有以下特性：1）指令集合芯片引腳與 Intel 公司的 8052 兼容；2）8KB 片內(nèi)在系統(tǒng)可編程 FLASH 程序存儲(chǔ)器；3）時(shí)鐘頻率為 0~33MHZ；4）256 字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM） ；5）6 個(gè)中斷源，2 級(jí)優(yōu)先級(jí)；6）2 個(gè) 16 位定時(shí)/記數(shù)器；7）全雙工