【正文】 OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F電平。 第 16 腳：背光源負極。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 溫度 數(shù)字輸出 （二進制） 數(shù)字輸出（ 16 進制 ） +125℃ +85℃ +℃ +℃ +℃ 0℃ ℃ ℃ ℃ 55℃ 00000111 11010000 00000101 01010000 00000001 10010001 00000000 10100010 00000000 00001000 00000000 00000000 11111111 11111000 11111111 01011110 11111110 01101111 11111100 10010000 07D0H 0550H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FFE5H FF6FH FC90H 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 2 3 4 5 6 7 8 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 電源地 電源正極 液晶顯示偏壓 數(shù)據(jù) /命令選擇 讀 /寫選擇 使能信號 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 9 10 11 12 13 14 15 16 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 背光源正極 背光源負極 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。減法計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0時，溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新 被裝入，減法計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。 圖 23 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 主要特性 （ 1） 一線通訊接口； （ 2） 電源范圍： —— ； （ 3） 測溫范圍： — 10℃ —— +125℃ ； （ 4） 精度： — 10℃ —— +85℃ 內(nèi)為 +℃ ； （ 5） 可編程分辨率： 9—— 12位； （ 6） 負壓特性：電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。目前的控制系統(tǒng)哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 中傳感器是它的重要組成部分，它的精度靈敏度基本決定了溫度計的精度、測量范圍、控制范圍和用途等。 AT89C51 是一個功能強大的單片機，但它只有 40 個引腳， 15 個雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，其中 P1 是一個完整的 8 位雙向 I/O 口，兩個外中斷口，兩個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。系統(tǒng)組成框圖如圖 21所示。本設(shè)計適用于中小型糧庫。以 AT89C4501 作為從機的 CPU 進行控制，利用數(shù)字溫濕度傳感器 SHT11 進行測量溫濕度，通過串行通信接口進行信號的傳輸，哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 將信號傳到上位機，上位機通過串行口與測溫主機交換數(shù)據(jù)。沿著與適用微處理器不同的方向發(fā)展。微處理器的出現(xiàn)，推動了微型計算機的發(fā)展，同時也引起了電子設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域的探到變革 — 電子技術(shù)專業(yè)人員，使之可以把微處理器部件像其他集成電路一樣嵌入到電子系統(tǒng)中，使電子系統(tǒng)具有可編程序的智能化特點，開辟了計算機技術(shù)在電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的廣闊大地。本次課題利用數(shù)字溫濕度傳感器測量糧庫的溫度，在糧庫中顯示，便于控制和管理，同時將溫度利用串口通信傳入 PC 機，便于上級管理和監(jiān)測。 綜上所述，糧庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法雖然不盡相同，但最終目的是安全可靠的運行，這在計算機技術(shù)飛速發(fā)展的今天己經(jīng)變得很容易。 系統(tǒng)上位機監(jiān)控軟件也可以采用 max232 來實現(xiàn)，接口美觀，運行可靠。 但是由于無線信號是向空間開放的，因此也很容易受到干擾。它不能夠做總線的自動仲裁，也就是不能夠同時發(fā)送數(shù)據(jù)以避免總線競爭，所以整個系統(tǒng)的通信效率必然較低，數(shù)據(jù)的冗余量較大，對于速度要求高的應(yīng)用場所不 適宜用 485 總線 。將 RS232 轉(zhuǎn)換成可以進行多點通訊的 RS485 方式是被廣泛采用的一種通信方式。由庫房采集的數(shù)據(jù)在上傳過程中往哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 往易受干擾，干擾源主要有三個方面 :一是現(xiàn)場用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾 。而且由于芯片送出的溫度信號是數(shù)字信號，因此簡化了 A/D 轉(zhuǎn)換，提高了測量效率和精度。隨著溫度的變化，PN 結(jié)兩端的電壓發(fā)生變化，因此在 系統(tǒng)中只需測量 PN 結(jié)兩端電壓即可。在以往的糧庫溫度巡回檢測系統(tǒng)中一般是以熱敏電阻作為溫度傳感器。溫度傳感器種類很多，主要分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器。由于單片機系統(tǒng)成本低，靈活性大，因此在糧庫監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。 糧庫控制系統(tǒng)的構(gòu)成 一般的來說，自動控制系統(tǒng)可以由兩種方式實現(xiàn)。前一種方式多數(shù)采用由撥動手動開關(guān)逐點查看糧溫的方法，有些也采用自動巡檢方式并配備小型打印機記錄糧溫數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵詞 ：單片機， DS18B20，液晶顯示，串口通信 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract As the era of progress and development, based on singlechip microputer temperature measurement and control system in the various fields of life work extensively, grain depot temperature intelligent node design is one example, as people on its demand is higher and higher, everything toward digital control system, intelligent control direction. System will introduce a based on single chip microputer control temperature intelligent node design, mainly from the two aspects of MCU software is introduced the design of temperature control system, and the hardware design principle concise description. System design controller using singlechip microputer AT89C51, temperature sensor DS18B20, LCD1602 used in LCD realize temperature display, can accurately thus have readings convenient, temperature measuring range, temperature measurement precise requirements. Meanwhile, MAX485 for serial munication application temperature measured on the will to PC, the design of the system is given the additional features namely grain depot humidity sensor, further improve the monitoring system for grain Keyword: Microcontroller, DS18B20, LCD display, serial munication 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 摘 要 ................................................... I Abstract .................................................. II 目 錄 .................................................. III 1 緒 論 ............................................... 1 庫 控 制 技 術(shù) 的 發(fā) 展 歷 程 1 庫 控 制 系 統(tǒng) 的 構(gòu) 成 1 糧庫控制技術(shù)的發(fā)展歷程 .......................... 2 測量數(shù)據(jù)的傳輸 .................................. 2 溫度的顯示與處理 ................................ 3 題 需 求 提 出 的 目 的 及 研 發(fā) 的 切 實 意 義 4 庫 控 制 系 統(tǒng) 的 研 究 內(nèi) 容 4 2 溫度智能節(jié)點的硬件介紹 ................................. 5 系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計 ................................ 5 系統(tǒng)硬件組成原理及框圖 .......................... 5 系統(tǒng)原理圖，如附錄 1 所示 ........................ 6 片 機 AT89C51 功 能 介 紹 和 原 理 6 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 單片機 AT89C51 簡介 .............................. 6 系統(tǒng)功能原理 .................................... 7 DS18B20 功能介紹 7 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................... 8 DS18B20 主要特性 ................................. 8 DS18B20 的測溫原理 ............................... 9 晶 顯 示 器 LCD1602 的功能介紹 10 的 功 能 簡 介 11 的 子 模 塊 的 硬 件 設(shè) 計 12 溫度采集電路設(shè)計 ............................... 12 顯示電路的設(shè)計 ................................. 13 通信電路的設(shè)計 ................................. 14 3 溫度智能節(jié)點的軟件介紹 ................................ 15 序 設(shè) 計 的 一 般 步 驟 15 統(tǒng) 主 程 序 流 程 圖 15 的 單 線 協(xié) 議 和 命 令 16 DS18B20 的初始化程序 ............................ 16 DS18B20 的 ROM 操作指令 .......................... 17 DS18B20 的內(nèi)存操作指令 .......................... 18 DS18B20 溫度控制的 總流程圖 ...................... 18 程 序 命 令 時 序 19 讀數(shù)據(jù)子程序流程圖 ............................. 20 寫數(shù)據(jù)子程序流程圖 ............................. 20 溫 度 轉(zhuǎn) 換 子 程 序 21 溫 度 顯 示 的 軟 件 設(shè) 計 22 LCD1602 的指 令說明 .............................. 22 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） V LCD1602 的工作過程 .............................. 23 LCD1602 的顯示過程 .............................. 24 LCD1602 的