【正文】 圖 51 總流程圖 開始 DS18B20 初始化 跳過讀ROM 溫度轉(zhuǎn)換 跳過讀ROM 讀取寄存器中 RAM 數(shù)據(jù) 將測得值乘以 將溫度值送數(shù)碼管顯示 結(jié)束 18 發(fā) DS18B20 復(fù)位命 令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（ Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（ Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（ Active Matrix）三種。 圖 4— 1 ① 液晶顯示原理 16 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。 （ 8）溫度測試結(jié)果直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字溫度信號，以“一線總線”串行傳輸給 CPU，同事科傳送 SRC 檢驗(yàn)碼，菊友極強(qiáng)的抗干擾校正能力。 80C51 單片機(jī)內(nèi)集成有兩個(gè)可編程的定時(shí) /計(jì)數(shù)器： T0 和 T1，它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事件計(jì)數(shù) 模式，此外， T1 還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。 ： (RD)外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。 ： (INT1)外部中斷 1 輸入。 P3 口每位能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS 型 TTL負(fù)載。 P2 口 (～ ， 21~28 腳 )： P2 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位 13 準(zhǔn)雙向 I/O 口。在此期間， P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。 4. 并行 I/0 口 P0 口 (～ ， 39~32 腳 )： P0 口是一個(gè)漏極開路的 8 位準(zhǔn)雙向I/O 口。 EA/Vpp(31 腳 )：外部程序存儲器地址允許輸入端 /固化編程電壓輸入端。 PSEN(29 腳 )：程序存儲允許輸出信號端。 CPU 訪問片外存儲器時(shí)， ALE 輸出信號作為鎖存低 8 位地址的控制信號。 3. 控制信號引腳 RST/VPD(9 腳 )： RST 是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 2. 時(shí)鐘電路引腳 XTAL1(19 腳 )：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它是振蕩 12 電路反相放大器的輸入端。最高允許振蕩頻率為 12MHz。 6. 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。 SST 公司推出的 89 系列單片機(jī)分別集成了 16K、 32K、 64K Flash 存儲器，可供用戶根據(jù)需要選用。 2. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器 RAM(128B)，用以存放可以讀／寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及 欲顯示的數(shù)據(jù)等， SST89 系列單片機(jī)最多提供 1K 的 RAM。 圖 31 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路 10 硬件方 案設(shè)計(jì) 80C51 單片機(jī)介紹 80C51 有 40 個(gè)引腳， 4個(gè) 8 位并行 I/O 口， 1 個(gè)全雙工異步串行口，同時(shí)內(nèi)含5 個(gè)中斷源， 2 個(gè)優(yōu)先級， 2個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器。另一種是寄生電源供電方式，如圖 33 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來完成對總線的上拉。便于單片機(jī)處理及控制，在 0— 100 攝氏度時(shí)，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(jì)算機(jī)連接。 顯示電路 顯示電路采用 LED 液晶顯示數(shù)碼管，從 P3 口 RXD,TXD 串口輸出段碼。 系統(tǒng)組成 本課題以是 80C51 單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的一種數(shù)字溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)整體硬件電路包括，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。 從以上兩種方案，容易看出方案一的測溫裝置可測溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大。采用 51 單片機(jī) 7 控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡單，安裝方便。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。故現(xiàn)場輸入硬件有手動(dòng)復(fù)位鍵、 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，處理芯片為51 芯片，執(zhí)行機(jī)構(gòu)有 4 位數(shù)碼管、報(bào)警器等。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有 A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，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，就可以將被測溫度顯示出來。該電路設(shè)計(jì)新穎、功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡單。C。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，這些方法相對比較復(fù)雜，需要比較多的外部硬件支持。在生產(chǎn)過程中，為了高效地進(jìn)行生產(chǎn)，必須對它的主要參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進(jìn)行有效的控制。 ? 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 ? 零待機(jī)功耗。 ? 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信。數(shù)字溫度計(jì)所測量的溫度采用數(shù)字顯示 ，控制器使用單片機(jī) AT89C51，測溫傳感器使用DS18B20，用 3位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 如果需要可另行附頁粘貼。參考文獻(xiàn)用宋體五號字。 文字 的表述應(yīng)當(dāng)以科學(xué)語言描述研究過程和研究結(jié)果，不要以口語化的方式表達(dá)， 報(bào)告 中科技術(shù)語和名詞應(yīng)符合規(guī)定的通用詞語，并使用法定計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)符號。 《 單片機(jī) 原理及應(yīng)用 》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 課題名稱 基于數(shù)字溫度傳感器的數(shù)字溫度計(jì) 姓 名 學(xué) 號 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 機(jī)電與控制工程學(xué)院 年 月 日 2 填 寫 說 明 正文部分： （ 1） 標(biāo)題與正文格式定義標(biāo)準(zhǔn)如下： 一級標(biāo)題： 1 二級標(biāo)題： 標(biāo)題 2 三級標(biāo)題： 標(biāo)題 3 四級標(biāo)題： 標(biāo)題 4 （ 2）表格：盡可能采用三線表。 （ 4）文字表述：要求層次清楚，語言流暢，語句通順，無語法和邏輯錯(cuò)誤，無錯(cuò)字、別字、漏字。 （ 3）文 獻(xiàn)著錄格式及示例。 微計(jì)算機(jī)信息 ， 20xx， 22:149150. 附錄或附件：（可選項(xiàng)） 重要的測試結(jié)果、圖表、設(shè)計(jì)圖紙、源程序代碼、大量的公式、符號、照片等不宜放入正文中的可以附錄形式出現(xiàn)。其溫度測量范圍為 ?55℃～ 125℃，精確到 ℃。 DS18B20 的性能如下。 ? 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ～ 。 ? 報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件。 在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制，溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。C,最高分辨率可達(dá) 186。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了集成溫度傳感器 DS18B20 的原理， AT89C51 單片機(jī)功能和應(yīng)用。通過將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測量該電壓，便可推斷出檢測結(jié)點(diǎn)的溫度。此外還有復(fù)位電路，晶振電路，啟動(dòng)電路等。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng) 的測溫方法的很多外圍電路。這樣 ,測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單 ,體積也不大。該系統(tǒng)擴(kuò)展性非常強(qiáng)，它可以在設(shè)計(jì)中加入時(shí)鐘芯片 DS1302以獲取時(shí)間數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理同時(shí)顯示時(shí)間，并可以利用 AT24C16芯片作為存儲器件，以此來對某些時(shí)間點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，利用鍵盤來進(jìn)行調(diào)時(shí)和溫度查詢，獲得的數(shù)據(jù)可以通過 MAX232芯片與計(jì)算機(jī)的 RS232接口進(jìn)行串口通信，方便的采集和整理時(shí)間溫度數(shù)據(jù)。同時(shí)處 理后的數(shù)據(jù)送到LED 中顯示。 8 主控制器LED顯示溫度傳感器單 片 機(jī) 復(fù) 位報(bào) 警 按 鍵 設(shè) 置時(shí) 鐘 振 蕩 圖 32 系統(tǒng)基本方框圖 主控制器 單片機(jī) AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 DS18B20輸出信號全數(shù)字化。 9 DS18B20 溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路 DS18B20 可以采用兩種方式