【正文】 SI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號。晶振工作時(shí)， RST 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電 平將使單片機(jī)復(fù)位。 然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以 64K 尋址。高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。 空閑模式可以被任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位終止。中斷 AT89S52 有 6 個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中 斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。對于 AT89S52， 位也是不能用的。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清 0。然而，定時(shí)器 2 的標(biāo)志位 TF2 在計(jì)數(shù)溢出的那個(gè)周期寄存器R A M 地址R A M P0 鎖存 P2 鎖存 F L A S HB 寄存器 A C C SPP C + 1PCD P T R寄存器程序地址暫存器 2 暫存器 1A L UP S W定時(shí)控制指令寄存器P3 驅(qū)動(dòng)中斷、串行口和定時(shí)器I S P 口緩沖器P3 驅(qū)動(dòng)P1 鎖存P3 鎖存看門狗D S CP0 驅(qū)動(dòng) P2 驅(qū)動(dòng)P 0. 0 P 0. 7~ P 2. 0 P 2. 7~P 3. 0 P 3. 7~ P 1. 0 P 1. 7~V C CGNDP S E NA L E / P R O GE A / V ppR S T編程邏輯 8 的 S2P2 被置位，在同一個(gè)周期被電路捕捉下來 4 溫度控制的硬件設(shè)備 溫度傳感器 的選擇 溫度傳感器 美國 Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820是世界上第一片支持 一線總線 接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專 利技術(shù)。 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 圖 DS18B20的外形及管腳 圖 GND 為接地線， DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一 個(gè)較弱的上拉電阻與單片機(jī)相連。 2. 不需要外部組件，能測量－ 55～ +125℃ 范圍內(nèi)的溫度。 5. 獨(dú)特的單總線接口方式，與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn) 與微處理器雙向通訊。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部功能模塊如圖 所示， 圖 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20內(nèi)部功能模塊 圖 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時(shí)序和測 溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同 DS18B20 為 9位～ 12位 A/D轉(zhuǎn)換精度 ， 而 DS1820為 9位 A/D轉(zhuǎn)換 ,雖然我們采用了高精度的芯片 ,但在實(shí)際情況上由于技術(shù)問題比較難實(shí)現(xiàn) ,而實(shí)際 精度 此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖中低溫度系數(shù)晶振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 計(jì)數(shù)器 1。 10 圖 DS18B20的測溫原理框圖 DS18B20 使用中注意事項(xiàng) DS18B20 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1) 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 3) 連接 DS18B20 的總線電纜是有長度限制的。因此，在用 DS18B20 進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè) 計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 繼電器 固態(tài)繼電器的原理及結(jié)構(gòu) SSR 按使用場合可以分成交 流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開關(guān)，不能混 。所謂“過零”是指，當(dāng)加入控制信號，交流電壓過零時(shí)， SSR 即為通態(tài)；而當(dāng)斷開控制信號后， SSR 要等待交流電的正 半周與負(fù)半周的交界點(diǎn) (零電位 )時(shí)， SSR 才為斷態(tài)。不過，直流型 SSR 在使用時(shí)應(yīng)注意：負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，如直流電磁閥或電磁鐵，應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只二 極管，二極管的電流應(yīng)等于工作電流，電壓應(yīng)大于工作電壓的 4 倍。由于光耦合器的應(yīng)用，使控制信號所需的功率極低 (約十余毫瓦就可正常工作 )，而且 Vsr所需的工作電平與 TTL、 HTL、 CMOS 等常用集成電路兼容，可以實(shí)現(xiàn)直接聯(lián)接。 固態(tài)繼電器 應(yīng)用電路 (1)基本單元電路 如圖 所示為穩(wěn)定的阻性負(fù)載，為了防止輸入電壓超過額定值，需設(shè)置一限流電阻 Rx；當(dāng)負(fù)載為非穩(wěn)定性負(fù)載或感性負(fù)載時(shí)，在輸出回路中還應(yīng)附加一個(gè)瞬態(tài)抑制電路，如圖 所示，目的是保護(hù)固態(tài)繼電器。壓敏電阻電流值應(yīng)按下式計(jì)算：Imov=(VmaxVmov)/ZS其中 ZS為負(fù)載阻抗、電源阻抗以及線路阻抗之和， Vmax、 Vmov分別為最高瞬態(tài)電壓、壓敏電阻的標(biāo)稱電壓，對于常規(guī)的 220V 和 380V 的交流電源，推薦的壓敏電阻的標(biāo)稱電壓值分別為 440470V 和 760810V。另外，如果輸出端電流上升變化率 (di/dt)很大，可以在輸出端串聯(lián)一個(gè)具有高磁導(dǎo)率的軟化磁芯的電感器加以限制。在本次設(shè)計(jì)中我們所控的對象為所處室溫。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng) 用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到地線 GND 上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40 根 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個(gè)呢：），實(shí) 際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 恒流驅(qū)動(dòng)與非恒流驅(qū)動(dòng)對數(shù)碼管的影響 16 顯示效果： 由于發(fā)光二極管基本上屬于電流敏感器件，其正向壓降的分散性很大， 并且還與溫度有關(guān)，為了保證數(shù)碼管具有良好的亮度均勻度，就需要使其具有恒定的工作電流，且不能受溫度及其它因素的影響。 超大規(guī)模集成電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷， 并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。 在 COMS 芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗，提供泄荷通路。 長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。 綜合考慮以上三點(diǎn) ,通常在 1k 到 10k 之間選取。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時(shí)，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級電路提供足夠的電流。 4． 頻率特性。 OC 門輸出高電平時(shí)是一個(gè)高阻態(tài)，其上拉電流要由上拉電阻來提供，設(shè)輸入端每端口不 18 大于 100uA,設(shè)輸出口驅(qū)動(dòng)電流約 500uA，標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是 5V，輸入口的高低電平門限為 (低于此值為低電平 )； 2V(高電平門限值 )。選 10K 可用。通常就用 1k 的 。原理圖如圖 ?？刂埔粋€(gè)降溫裝置的開啟（本設(shè)計(jì)中考慮到成本和技術(shù)問題，采用電風(fēng)扇進(jìn)行降溫控制）。 控制電路的原理圖如 所示 ,繼電器的正極接電源電壓 ,負(fù)極接三極管的集電極 ,之所以采用三極管 ,就是繼電器一般是需要 驅(qū)動(dòng)電壓的。如采用 TTL 或 CMOS 等邏輯電平控制時(shí)，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動(dòng)，并盡可能使“ 0”電平低于 V。數(shù)碼關(guān)分共陽極數(shù)碼管，還有就是共陰極數(shù)碼管，我們就采用 共陰來使用。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序。初始化過程如下：主機(jī)通過拉低單線 480us 以上，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，然后釋放該線，進(jìn)入 Rx 接收模式主機(jī)釋放總線 24 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿。工有 5位 ROM操作命令。在單線 DQ上，存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫“ 0”、寫“ 1”、讀“ 0”和讀“ 1”幾種信號類型。當(dāng)主機(jī)將數(shù)據(jù)從高電平來至低電平時(shí)，產(chǎn)生寫時(shí)隙。對于主機(jī)產(chǎn)生寫“ 1”時(shí)隙的情況，數(shù)據(jù)線必須先被拉低，然后釋放，在寫時(shí)隙開始后的 15us，允許 DQ 線來至高電平。數(shù)據(jù)線 DQ 必須保持低電平至少 1us，來自 DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)隙下降沿之后 15us 內(nèi)有效。 所以的讀寫時(shí)隙至少需要 60us，且每兩個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙之間至少需要 1us 的恢復(fù)時(shí)間。 25 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖如圖 所示： 圖 初始化 啟動(dòng) 18B20 讀溫度 計(jì)算溫度 顯示溫度 ？≥上限 ？≤下限 開始 結(jié)束 高電平降溫 高電平升溫 26 7 調(diào)試和總結(jié) 仿真軟件程序線路調(diào)試 通過對電路的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì) ,我們使用了 PROTEUS 對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。最后從 PROTEUS 中，將我們的程序?qū)雴纹瑱C(jī)中，便能進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。教正后如圖 所示： 圖 經(jīng)修改調(diào)試后正常 顯示 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ,單片機(jī)在顯示傳感器所讀出的溫度同時(shí) ,必須根據(jù)設(shè)定的溫度上限和下限來改變溫度的高低 ,使的所在環(huán)境的溫度相對的保持一個(gè)恒溫情況。下限溫度我們設(shè)置的是低于 5℃ 時(shí)，單片機(jī)控制 口來輸出一個(gè)高電平，使之控制電熱絲 28 來提高溫度。當(dāng)溫度 T[0℃ 〈 T30℃ ]時(shí)溫度控制系統(tǒng)將不會(huì)調(diào)節(jié)溫度，這正是我們所需要的滿意溫度。能夠達(dá)到我們最初的要求，就是溫度系統(tǒng)的顯示和溫度的控制調(diào)節(jié)。使得控制溫度系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間可能稍慢了一點(diǎn)。對于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)來說，要在大量的元器件和線路中迅速，準(zhǔn)確地找出故障是見很不容易的事。然而這次竟還出現(xiàn)了芯片的初始化， DS18B20 這樣的芯片也是第一次接觸，對這芯片進(jìn)行初始化只有通過效仿人家的程序。由于出現(xiàn)了不計(jì)其數(shù)的錯(cuò)誤，而導(dǎo)致一次又一次的失敗，教訓(xùn)是慘痛的。在學(xué)完《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程之后， 還要對《 單片機(jī)基 礎(chǔ)》和 《 單片機(jī) C語言程序設(shè)》的深入研究 。 在 三 年的 大學(xué) 學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師的精心 培養(yǎng) 和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。 sbit Q2=P3^3。 define L 15 /*溫度報(bào)警下限 */ define H 40 uchar temp_h,temp_l。//共陰 led uchar dispbuf[2]={0,0}。 while(i0)i。 while(in) {i++。 i=103。 while(i0)i。 while(i) { tem_in=1。 tem_in=1。 } return(k)。 for(j=1。 dat=dat1。 35 tem_in=1。 i=8。i++。 //跳過序列號命令 tmpwrite(0x44)。 dsreset()。 temp_l=ReadByte()。 if(flag1) { temp_h=~temp_h。 dis=。 dispbuf[1]=(uchar)dis%10。 for(i=0。 //LED 位選能 delay(3)。 /*去掉最前面的０，更符合閱讀習(xí)慣 */ /*保證有效數(shù)可靠顯示，使其符合習(xí)慣 */ LED=ledcode[dispbuf[i]]。dispbuf[1]=5) { Q1=0。dispbuf[1]=5) { Q1=1。 } } /*==================================== 函數(shù)功能 :主函數(shù) 將溫度從 DS18B20 讀出來并且顯示 入口參數(shù) : 說 明 : =====================================*/ main() { LED=0xff。 /*等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，可不用 ,會(huì)對顯示產(chǎn)生影響 */ tm