【正文】 工作方式2作為波特率發(fā)生器，波特率采用9600bps，SMOD=1，當定時器Tl作波特率發(fā)生器使用時，通常選用可自動裝入初值模式(工作方式2)，在工作方式2中，TL1作為計數(shù)用,而自動裝入的初值放在TH1中，設計數(shù)初值為x，則每過“256x”個機器周期，定時器T1就會產(chǎn)生一次溢出。當C/T=0時，計數(shù)速率=fosc/2；當C/T=1時，計數(shù)速率取決于外部輸入時鐘頻率。串行口方式2波特率的產(chǎn)生方式和方式0不同，即輸入時鐘源的頻率不同。輸入：在(REN)=1時,串行口采樣RXD引腳，當采樣到1至0的跳變時，確認是開始位0，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。輸出：發(fā)送的串行數(shù)據(jù)由TXD端輸出一幀信息為11位,附加的第9位來自SCON寄存器的TBS位,用軟件置位或復位。否則信息丟失。輸出當CPU執(zhí)行一條指令將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖SBUF時，就啟動發(fā)送。當接收到第8位數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)移入接收寄存器，并由硬件置位R1。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后,發(fā)送中斷標志TI由硬件置位?？赏饨右莆患拇嫫饕詳U展I/O口，也可以外接同步輸入/輸出設備。其中，方式0和方式2的波特率是固定的,而方式1和方式3的波特率是可變的，由定時器Tl的溢出率決定。注意，與T1相同，R1必須由軟件清0。RB8：接收的第9位數(shù)據(jù)，與TB8作用相同。表33 SCON工作方式選擇SM0SM1工作方式000011102113SM2：多級通信控制位，這個寄存器只在多機通信時使用。AT89S52單片機中與串行口相關的寄存器主要有串行口控制寄存器(SCON)、電源控制寄存器(PCON)，如果AT89S52中串行口的波特率設定為由定時器T1產(chǎn)生，此時定時器工作方式寄存器(TMOD)，定時器/計算器控制寄存器(TCON)也與串口通信有關。起始位“0”信號只占用一位，用來通知接收設備一個待接收的字符開始到來。圖38(a)表示一個字符緊接一個字符傳送的情況，上一個字符的停止位和下一個字符的起始位是緊相鄰的；圖38(b)則是兩個字符間有空閑位的情況，空閑位為“1”，線路處于等待狀態(tài)。另外，還需要一根串口連接線，值得注意的是，串口連接線可分為互聯(lián)線和延長線兩種。在連接中，最簡單的形式就是只使用上述3個引腳。來自通信線的數(shù)據(jù)從該腳進入。 MCU與MAX232通信電路設計串行通信信號引腳分為兩類：一類為基本的數(shù)據(jù)傳送信號引腳，另一類是用于MODEM控制的信號引腳。根據(jù)采樣間隔時間，MCU讀取數(shù)字溫度傳感器DS18B20內(nèi)溫度數(shù)據(jù),計算后點亮LCD以便顯示當前所測溫度值，并根據(jù)已設置好的溫度上下限值來確定是否驅(qū)動蜂鳴器報警且控制相關設備進行溫度調(diào)節(jié)。因此可將28H中低4位移入高4位,忽略高4位符號位,同時把29H中高四位移入28H中低4位，從而在28H中構成一個完整的溫度整數(shù)數(shù)據(jù),29H中的低4位小數(shù)單獨進行處理。論文采用12Bit分辨率，R0、R1選定值為11，設定的DS18B20分辨率為12位模式，℃。結構寄存器的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉換分辨率。暫存存儲器的前兩個字節(jié)代表的數(shù)據(jù)格式是：溫度低位字節(jié)(A) 溫度高位字節(jié)(B)溫度算法:=11111b，D=1；SSSSS=00000b，D=1。暫存存儲器包含了8個連續(xù)字節(jié),前兩個字節(jié)是測得的溫度信息,第一個字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位,第二個字節(jié)是溫度的高八位。圖32穩(wěn)壓電路原理圖為了改善紋波特性，在輸入端加接電容Ci，在輸出端加接電容Co，其目的是改善負載的瞬態(tài)響應。 穩(wěn)壓電路設計論文采用7805三端固定輸出穩(wěn)壓器作為下位機穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓器件，7805三端固定輸出穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(一般有177。在電子電路中,通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。而以太網(wǎng)通信單元串行口所采用的是RS232標準的串行口標準。液晶模塊初始化。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表28所示，它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。和其他模塊相比，該模塊功耗低、體積小、重量輕、壽命長，并且不需要CCFL背光逆變器和DCDC顯示驅(qū)動電源，與MCU接口簡單等特點。AT89S52的存儲器組織結構如圖215所示。AT89S52單片機在物理上有四個存儲空間：片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。圖212 單片機外觀圖AT89S52單片機的外觀圖、基本結構及其引腳設定見圖212，圖213，圖214所示。外接電源方式穩(wěn)定可靠，測量速度較快。命令寫入DS18B20Write_1820：MOV R2，8 ；一次寫入8Bit數(shù)據(jù) CLR C ；累加器進位清0WRI：CLR TMDATMOV R3，4 ；按時序要求延時DJNZ R3，$RRC AMOV TMDAT，C庫 ；將1Bit數(shù)據(jù)由移至寄存期CY寫入DS18B20MOV R3，15DJNZ R3，$ ；按時序要求延時，保證數(shù)據(jù)寫入SETB TMDATNOPDJNZ R2，WRI ；分8次寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)SETB TMDAT ；一個字節(jié)數(shù)據(jù)寫完后拉高總線電平RET讀DS18B20流程圖：圖210 讀時序流程圖讀DSl8B20子程序:：；從DS18B20讀取溫度數(shù)據(jù)；從DSl8B20中讀出2Byte的溫度數(shù)據(jù)，分別放入28H，29HRead_1820：MOV R4，2 ；將溫度高低位分別從DS1SB20的暫存器內(nèi)讀出MOV R1，29H ；低位存29H,高位存28HRE00：MOV R2，8 ；數(shù)據(jù)共8BitRE01：CLR C ；清進位SETB TMDAINOPCLR TMDAINOPNOPSET TMDAI ；按時序準備讀取溫度數(shù)據(jù)MOV R3，1DJNZ R3，$MOV C，TMDAI ；將1Bit溫度數(shù)據(jù)讀入CMOV R3，15 ；延時保證讀入1Bit數(shù)據(jù)DJNZ R3，$RRC A；DJNZ R2，RE01 ；將1Byte數(shù)據(jù)寫入累加器AMOV R1，ADEC R1DJNZ R4，RE00 ；將DS1SB20高低位數(shù)據(jù)存入RETDS18B20兩種供電方式：寄生電源和外接電源方式，連接方法如圖211所示。經(jīng)過15us后讀時序結束，I/O線經(jīng)外部上拉電阻又變成高電平。主CPU在開始寫0周期時，也應將I/O線拉至低電平，并保持60us的時間。寫1或?qū)?時序時必須保持至少60us，在兩個寫周期之間至少要有l(wèi) us的恢復期。此后便可對ROM、RAM進行操作。初始化包括首先由主CPU發(fā)出一個復位脈沖，然后由從屬器件發(fā)出應答脈沖，通知主CPU。DS18B20具有以下幾種基本的控制命令，如表27。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。主CPU通過時序(亦稱作“時間片”)來寫入或讀出DS18B20中的數(shù)據(jù)。 DS18B20編程設計由于DS18B20采用的是1Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對單片機嵌入式系統(tǒng)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，論文必須采用軟件編程的方法通過模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。DS18B20工作在12位分辨力時初始值默認為+85℃，部分溫度與數(shù)字輸出的對應關系見表26。當DS18B20工作模式依次選擇11位、10位和9位時，末尾為零的低位數(shù)就分別對應于一位、兩位和三位，舉例說明，當工作模式選擇10位時，最低兩位(即2一4位和2一3位)均為。DS18B20出廠在R1和R0均被配置為“1”，即工作在12位模式下。該字節(jié)各位的定義如下：TMR1R011111MSB LSB第0~4位在寫操作時不予考慮，讀出時總是“1”；第7位是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式，在DS18B20出廠時該位被設置為0，即工作模式，用戶不要去改動，RR0是可編程溫度分辨率位。在后續(xù)搜索過程中選用不同的路徑或分支來查找其他器件的注冊碼，即可完成所有器件注冊碼的識別。然后，主機向總線上的所有器件發(fā)回一個指定位。首先，總線上的所有DSl8B20同時發(fā)送注冊碼中的第1位(最低有效位，參見上述DSl8B20內(nèi)部64位注冊碼結構)。所有與64位注冊碼不符的DSl8B20將等待復位脈沖。下面重點介紹一下該自動搜索功能。結合DSl8B20的實際特點和系統(tǒng)的需求，提出如下解決方案：首先利用DSl8B20的內(nèi)部報警上限寄存器(如表23所示，以下簡稱“TH寄存器”)存放溫度傳感器的編號，并將其編號貼在溫度傳感器表面。圖24中低溫度系數(shù)振蕩器的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1；高溫度系數(shù)振蕩器隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。當工作在寄生電源模式時用來提供電源（建“寄生電源”節(jié)）33VDD可選的VDD引腳。圖22 DS18B20引腳圖DS18B20溫度傳感器的引腳功能描述如表22所示。~。(2)在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的64位的序列號存儲在內(nèi)部存儲器中。而且DS18B20與單片機之間的通信是利用1Wire方式，只要在編程方面多注意這個傳感器的時序問題，就能大大簡化這個系統(tǒng)的硬件規(guī)模，使系統(tǒng)結構更趨簡單，同時，可靠性更高。DS18B20數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的1Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，其優(yōu)點是測量精度高、測量范圍廣，常用的熱電偶從50℃~+1600℃均可連續(xù)測量。溫度傳感器作為從機可通過專用總線接口與主機進行通信。對某些數(shù)字溫度傳感器而言，主機(外部微處理器或單片機)還可通過相應的寄存器來設定其A/D轉換速率(典型產(chǎn)品為MAS6625)。例如，DS1629型單線數(shù)字溫度傳感器增加了實時日歷時鐘(RTC),使其功能更加完善?！?。圖21 測溫系統(tǒng)總體結構框圖系統(tǒng)主要技術參數(shù)：檢測范圍：~℃可擴充到：55~+125℃檢測誤差：177。本系統(tǒng)中只有一個單片機和PC進行串行數(shù)據(jù)通信，通信距離在10m以內(nèi)，因此選擇RS232標準作為串行數(shù)據(jù)通信的物理層協(xié)議。由于這層總線的主要功能是完成變風量空調(diào)實驗室內(nèi)溫度的檢測，所以稱之為測溫層總線。我們采用DALLAS半導體公司生產(chǎn)的新型數(shù)字溫度傳感器DS18B20。目前國際上的現(xiàn)場總線種類繁多，沒有統(tǒng)一的標準。 多點溫度測量系統(tǒng)整體結構分析論文研制的基于智能傳感器的多點溫度測量系統(tǒng)的整個測量系統(tǒng)的結構框圖如圖13。3）采用單總線作為室內(nèi)測溫層總線，簡化布線工作；通過RS232總線實現(xiàn)溫度采集電路和PC機之間的串行通信。，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實時傳輸；并設計了溫度信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對溫度信息的存查詢、顯示和報表打印等功能，方便溫度場的分析和模擬。論文研究在理論和實踐方面均具有重要意義，主要表現(xiàn)在：。單總線數(shù)字式智能型傳感器技術徹底改變了傳統(tǒng)的溫度測量方法，在糧庫測溫系統(tǒng)、冷庫測溫系統(tǒng)、智能化建筑控制系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)中都需要多點溫度測量系統(tǒng)。特別在對于可靠性要求很高的生產(chǎn)場合中，是不允許有差錯的出現(xiàn)，因為溫度造成的故障會帶來非常惡劣的效果。圖11 常見溫度檢測儀表近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動化水平與范圍的不斷擴大，對溫度檢測技術的要求也愈來愈高，各國專家都在有針對性地競相開發(fā)各種特殊而實用的測溫技術，并取得了重大進展。目錄智能環(huán)境參數(shù)檢測儀畢業(yè)論文 目錄第1章 引言 1 1 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 課題設計的目的和意義 2 論文主要內(nèi)容 3 多點溫度測量系統(tǒng)整體結構分析 4第2章 多點環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體設計 5 5 6 7 7 DS18B20性能參數(shù)介紹 8 DS18B20的測溫原理 10 DS18B20自動搜索算法 11 DS18B20編程設計 14 AT89S52微控制器相關介紹 22 DM1602液晶顯示器簡介 24 MAX232串口芯片簡介 29第3章 系統(tǒng)的硬件結構設計及程序編程 31 31 31 穩(wěn)壓電路設計 32 溫度數(shù)據(jù)處理算法分析及程序設計 33 溫度數(shù)據(jù)處理算法 33 溫度數(shù)據(jù)處理子程序 35 DM1602液晶接口電路 37 38 MCU與MAX232通信電路設計 38 串口通信方式 39 串口通信波特率計算 41 串口通信硬件連接電路 44 45 時鐘電路設計 45 復位電路設計 46 47 程序流程圖 48第4章 結論 49參考文獻 50致謝 52附錄 53外文資料原文 66譯文 77第1章 引言第1章 引言環(huán)境監(jiān)控是一個重要的課題，特別是在工業(yè)應用場合中。 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前溫度檢測儀表種類繁多，常用的溫度檢測儀表如圖11所示。在實際應用中，由于設備的溫度過高或者過低,造成的工作故障比比皆是，在普通的工作場合中，可以通過溫度計人為的檢測環(huán)境的溫度