【正文】 0 的通信協(xié)議，由主機向 DS18B20發(fā)送命令，讀取 DS18B20 轉(zhuǎn)換的溫度，從而實現(xiàn)對多個環(huán)境的 溫度的測量。本文是采用模塊化的方式進行敘述，對各模塊的設(shè)計進行了比較詳細地闡述?；仡?四 年學(xué)習(xí)期 間的一千余個日日夜夜， 自己為課題的研究 ，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。在江老師的幫助下，我的課題的設(shè)計任務(wù)得以順利完成。我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己。 for(k=0。 write_(Page_Add+k)。j++) { write_data(img[k*128+j])。 for(j=0。k++) { left()。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)、同事和朋友，一并表示感謝！ 最后，再次向他們表示我最誠摯的謝意，我將以最大的熱情投入到工作中，以報答所以幫助我過的老師和同學(xué)。在此，向江老師致以最誠摯的謝意。 非常感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)，感謝江世明老師。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我更加深刻地認識到只有將書本與具體的實踐相結(jié)合，才會有真正的收獲，才能鞏固自 已的所學(xué)，認識到自己的不足。 本文介紹了用單片機 AT89C51 控制 DS18B20 以及，著重分析各單元電路的設(shè)計，以及各電路與單片機的接口技術(shù)。 35 產(chǎn)品調(diào)試 總 結(jié) 經(jīng)過幾 個月的不斷學(xué)習(xí)和努力，在江老師的諄諄教導(dǎo)下 ,在其他老師及同學(xué)們的熱心幫助與指導(dǎo)下， 基于 DS18B20 的多點溫度測量系統(tǒng) 的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，基本完成了老師所規(guī)定的各項工作任務(wù) 。 ② 加熱焊件 ，烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個焊件全體，在對于印制板器件來說，要注意使烙鐵頭同時接觸焊盤和元器件的引線。在這里我們用烙鐵接近元器件引腳對其進行回?zé)帷? （ 2） 焊接前的準備 ： 為了提高焊接的質(zhì)量和速度，避免虛焊等缺點，應(yīng)該在裝配以前對焊接表面進行可焊性處理 — 鍍錫。 現(xiàn)在按照以下三個步驟進行焊接。 ② 為避免因元器件發(fā)熱而減弱銅箔對基板的附著力，并防止元器件的裸露部分同印制導(dǎo)線短路，安裝時元器件應(yīng)離開面板約 1～ 2mm。 ② 保證傳熱的要求，在安裝中，必須考慮某些零部件在傳熱，電磁方面的要求。然后對換表筆，重復(fù)前面操作，觀察指針擺動度。 ④ 三極管：在此裝置中，我們用到 9013 型號三極管，在使用三極管前我們首 33 先要確定它的 c、 e 和 b 極。此類電阻 前三環(huán)表示有效數(shù)字，第四環(huán)表示倍率，與前四環(huán)距離較大的第五環(huán)表示允許偏差。檔次調(diào)整好了和表筆接好后，觀察萬用表指針是否較大的偏轉(zhuǎn)，然后由最大的偏轉(zhuǎn)慢慢的減小至最小值（或零），如果是上述情況則證明該電容有充、放電的功能，為好電容。這種助焊劑無腐蝕性，在焊接時去除氧化膜，增強焊錫的流動性，使焊點可靠美觀，在制作該裝置中我們也使用酒精松香水作為助焊劑。其中鍍錫有以下工藝要求： ① 待鍍表面應(yīng)該清潔。鉆好孔以后我們需要用細紗布將板面打磨光滑，這樣可以去掉焊盤的毛刺和 PCB 線表留下來的 32 墨痕，我們可以利用細紗布邊沖水邊打磨。第二，腐蝕完畢后用清水沖洗，之后再用松香的酒精溶液清洗，徹底把腐蝕液去掉，增加板子的可焊性。這點在蝕刻的線條較細時尤為重要?？梢杂盟芰吓杌蛱沾膳枋⒏g液，最好用玻璃盤裝盛腐蝕液進行腐蝕，以便隨時觀察腐蝕情況。腐蝕液一般使用三氯化鐵水溶液，可以從化工商店購買三氯化鐵粉劑自己配制，濃度在 28%~42%之間。轉(zhuǎn)印好后，要等銅板上溫度降低以后才能撕掉轉(zhuǎn)印紙，否則將會使打印在上面的線條一并撕掉，但溫度也不要太低，溫度太低敷銅板和紙就 貼 得比較緊，很難撕掉，效果也明顯不好。這樣轉(zhuǎn)印機開始慢慢加熱。全部打印設(shè)置好后，單擊 “ Print” ，打印機開始打印。然后選擇“ Layers”板層選項，在這里我們制作的是雙層板，所以在“ Signal Layers”信號層選項中選擇“ Bottom Layer” 、“ Top Layer”項。后帶“ Composite”的選項是組合打印。 PCB 板制作 PCB 打印 繪制好 PCB 圖后，打印是非常重要的一個過程，若打印設(shè)置不正確，有可能造成打印的效果不好，焊盤孔不能顯示，這樣使得鉆孔定位不準，給安裝元器件時帶來不便。 (3) 印制導(dǎo)線拐彎處一般取 鈍角 ，而直角或 銳角 在會影響電氣性能。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能要寬線。 (2) 印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。基于 EDA 開發(fā)板 電路復(fù)雜，焊盤較多。 (3) 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。 (5) 應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。 (2) 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免 29 放電引出意外的短路。最后，根據(jù)電路的 功能單元，對電路的全部元器件進行布局。 PCB 元件布局 設(shè)計 PCB 板時布局是十分重要的，合理的布局，能給布線工作帶來方便。但同時自己也可以利用板框向?qū)?chuàng)建自定義模板。 0 X 01DQ 置 1DQ 右移一位ii= 0返回YNi= 8DAT 右移一位DQ 置 0DQ 置 1DQ = 1DAT = DAT |0 X 80讀完 8 位 ？NYNY返回 DAT 27 4 系統(tǒng)仿真 原理圖繪制 加一些三級目錄 程序加載 加一些三級目錄 系統(tǒng)仿真 加一些三級目錄 （ 1） 設(shè)計任務(wù) （ 2） 解題思路 （ 3） 電路設(shè)計 （ 4） 程序設(shè)計 28 （ 5）程序編譯與加載 （ 6）仿真結(jié)果 5 產(chǎn)品制作 PCB 板設(shè)計 PCB 板 面規(guī)劃 在繪制電路板之前，首先要定義板框，定義板框主要包括：定義定義電路板的層數(shù)、電路板的外形尺寸和形狀等。 24 DS18B20 在使用時 ， 一般都采用單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集 。當(dāng)傳送 0 時， DS18B20 在該時序結(jié)束時釋放總線，再由上拉電阻將總線拉回空閑高電平狀態(tài)。 每次讀時序由主機發(fā)起，拉低總線至少 1181。所以主機在發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序，以便 DS18B20 能夠傳送數(shù)據(jù)。s~60181。s 內(nèi)釋放總線，然后由上拉電阻將總線拉至高電平。s，且在兩次寫時序之間至少需要 1181。讀 /寫時序如圖 36 所示。s產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。 DS18B20檢測到這個上升沿后，延時 15181。 ：復(fù)位脈沖和應(yīng)答脈沖 在初始化過程中，主機通過拉低單總線至少 480181。 RS R/W DB7 DB7 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 指令 20 報警 電路設(shè)計 (待續(xù) ) 如圖所示：報警電路為語音功放 LM386 組成， 引腳功能 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 21 3 程序設(shè)計 程序流程設(shè)計 （ 1）主程序流程設(shè) 計 開始初始化設(shè)置鍵按下 ?設(shè)置各點溫度確認鍵按下 ?YN讀取溫度值溫度值高于設(shè)置值調(diào)用 LCD 顯示報警YN初始化命令發(fā)送 ROM 命令匹配第一路讀取溫度值溫度值高于設(shè)置值調(diào)用 LCD 顯示報警YN初始化命令發(fā)送 ROM 命令匹配第二路讀取溫度值溫度值高于設(shè)置值調(diào)用 LCD 顯示報警YN初始化命令發(fā)送 ROM 命令匹配第三路讀取溫度值溫度值高于設(shè)置值調(diào)用 LCD 顯示報警YN初始化命令發(fā)送 ROM 命令匹配第四路 22 （ 2） 子程序流程設(shè)計 DS18B20 的信號方式 DS18B20 采用嚴格的單總線通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。頁面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲單元唯一地確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀 /寫作了地址的選通。 12864 將顯示存儲器分成 8 頁， 19 指令代碼中 B2~B0 就是要確定當(dāng)前所要選擇的頁面地址，取值范圍為 0~7H，代表第 1~8 頁。 ③ 顯示起始行設(shè)置（ Display Start Line） RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 1 顯示起始行（ 0~63） 該指令設(shè)置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。 ② 顯示開關(guān)設(shè)置（ Display on/off） RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 D 該指令設(shè)置顯示開 /關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)的存儲器的工作方式，從而控制 顯示屏上的顯示狀態(tài)。當(dāng)前 RST 為高電平狀態(tài)時， 128641 為 正常工作狀態(tài)， RESET=0。 18 ON/OFF 表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。狀態(tài)字為一個字節(jié)，其中僅 3 位有效位，它們是： BUSY 表示當(dāng)前 128641 接口控制電路運行狀態(tài)。這樣，行線與列數(shù)交叉鍵就是掃描到的按鍵。 鍵盤 電路設(shè)計 （ 1） 行列式鍵盤 與單片機接口技術(shù) 14 （ 2） 行列式鍵盤結(jié)構(gòu) （ 3） 行列式鍵盤工作原理 盡管構(gòu)成行列式鍵盤結(jié)構(gòu)形式不一樣，但它們的工作原理是相同的，現(xiàn)以圖 為例來說明：行線 P1． 4P1． 7 為輸 出，列線 P1． 0P1． 3 為輸入。 b. ROM 命令： ROM 命令通過每個器件 64bit 的 ROM 碼，使主機指定某一特定器件（如果有多個器件掛在總線上）與之進行通信。 訪問 DS18B20 必須嚴格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列 混亂，DS18B20 都不會響應(yīng)主機（除了 Search ROM 和 Alarm Search 這兩個命令，在這兩個命令后，主機都必須返回到第一步）。要啟動溫度測量和模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，處理器須向其發(fā)出 Convert T [44h] 命令；轉(zhuǎn)換完后， DS18B20 回到空閑狀態(tài)。暫存器的 6 和 7 字節(jié)器件內(nèi)部保留使用。 表 41 DS18B20 詳細 引腳功能描述 序 號 名 稱 引腳功能描述 1 GND 地 信 號 2 DQ 數(shù) 字 輸入輸出 引腳 ,開漏單總線接口引腳 ,當(dāng)使用寄生電源時 ,可向電源提供電 源 表 2 P3口的第二功能 11 3 VDD 可 選擇 的 VDD 引腳 ,當(dāng)工作于寄生電源時 ,該引腳必須接地 ② DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 的內(nèi)部框圖如圖 43 所示。 ? 測量溫度范圍在 － 到 ＋ 之間。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。工作電壓范圍寬 （ ~6V） ，全靜態(tài)工作，工作頻率寬在 0Hz～ 24MHz 之間，比 8751/87C51 等 51 系列的 6MHz～12MHz 更具有靈活性 ,系統(tǒng)能快能慢。它與 MCA51 系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替 MCS51 系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51 系列產(chǎn)品沒有的功能。 AT89C51 芯片提供三級程序存儲器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完 全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 AT89C51 可構(gòu)成真正的單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng) 的成本。 DS18B20 只有三個引腳，一個接地，一個接電源，一個數(shù)字輸入輸出引腳接單 片機的 IO 口，電源與數(shù)字輸入輸出腳間需要接一個 的電阻。 在系統(tǒng)啟動之時，可以通過 4 4鍵盤設(shè)置各點溫度的上限值，當(dāng)某點溫度超過設(shè)置值時，報警器開始報警，從而實現(xiàn)了對各點溫度的實時監(jiān)控。 6 2 系統(tǒng)設(shè)計 工作原理 基于 DS18B20 多點溫度測量系統(tǒng)以 AT89C51 為中心器件，以 KEIL 為系統(tǒng)開發(fā)平臺，用 C 語言進行程序設(shè)計，以 PROTEUS 作為仿真軟件設(shè)計而成的。 方案二采用智能溫度傳感器 DS18B20， 它直接輸出數(shù)字量，精度高，電路簡單，