【正文】 measuring system development, focus on the process of sensors in the SCM, software and hardware connect each module system programming, and makes a detailed analysis process of each part of the circuit is introduced, and this one system can realize temperature can easily, and collecting and according to need any set upper temperature. The bination with AT89C51 DS18B20 temperature detection system, the reduction system structure is simple, strong antijamming capability, which is suitable for the bad environment temperature measurement, site wide application prospect. [Key word]: Singlechip 。 DS18B20 與 AT89C51 結(jié)合實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)溫 度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。 DS18B20 IV 引言 隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)各種信息參數(shù)的準(zhǔn)確度和精確度的要求都有了幾何級(jí)的增長(zhǎng)，而如 何準(zhǔn)確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。社會(huì)的發(fā)展使人們對(duì)傳感器的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，本文將介紹智能集 成溫度傳感器 DS18B20的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對(duì)以此傳感器， 89C51單片機(jī)為控制器構(gòu)成的數(shù)字溫度測(cè)量裝置的工作原理及程序設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的介紹。 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì) 的研究開 發(fā)以及應(yīng)用，讓我更加了解到單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為日常生活和研究領(lǐng)域一個(gè)不可或缺的一部分，基于單片機(jī)的數(shù)字 溫度計(jì) 具有電路簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)量方便等特點(diǎn) 。 數(shù)字 溫度計(jì) 是數(shù)字儀表的基礎(chǔ) 與 核心。首先我對(duì)硬件進(jìn)行了解，然后開始著手設(shè)計(jì)軟 件系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)完成后 開始連電路圖，當(dāng)軟件和硬件都設(shè)計(jì)好了就開始完成最后一步仿真實(shí)驗(yàn)。因此，在單片機(jī)中就設(shè)置有定時(shí)器兼計(jì)數(shù)器，其基本結(jié)構(gòu)與本連 載之（二）中的舉例類似。 單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言程序 前面已經(jīng)講述了單片機(jī)的幾個(gè)主要組成部分，這些部分構(gòu)成了單片機(jī)的硬件。軟件主要指的是各種程序。 第二步：把第二個(gè)數(shù)從它所在的存貯單元中取出來(lái)，送至運(yùn)算器； 第三步：相加； 第四步：把相加完的結(jié)果，送至存貯器中指定的單元。在工作前，要設(shè)置 view 菜 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁(yè) 共 51 頁(yè) 單下的捕捉對(duì)齊和 system 下的顏色、圖形界面大小等項(xiàng)目。 對(duì)于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，只需要執(zhí)行 debug 菜單下的 execute 菜單項(xiàng)或 F12 快捷鍵啟動(dòng)執(zhí)行，用 debug 菜單下的 pause animation 菜單項(xiàng)或 pause 鍵暫停系統(tǒng)的運(yùn)行；或用 debug 菜單下的 stop animation 菜單項(xiàng)或 shiftbreak 組合鍵停止系統(tǒng)的運(yùn)行。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要，測(cè)溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。傳統(tǒng)的模擬 溫度計(jì) ，已有百年的發(fā)展歷史，雖然經(jīng)過(guò)改進(jìn)，但是仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足測(cè)量的需要。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二 。空閑模式下， CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外 中斷激活或硬件復(fù)位。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記 時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁(yè) 共 51 頁(yè) /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 AT89CXX 系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了 ISP 下載功能，故而取代了 89CXX 系列的下載方式，也是因?yàn)檫@樣， ATMEL 公司已經(jīng)停止生產(chǎn) 89CXX 系列的單片機(jī)，現(xiàn)在市面上的AT89CXX 多是停產(chǎn)前的庫(kù)存產(chǎn)品。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D： 光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時(shí)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(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第 16 腳：背光源負(fù)極。溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可 通過(guò)軟件寫入戶報(bào)警上下限。第５個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。 DS18B20 字節(jié)定義 如表 所示 表 字節(jié)定義 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 共 51 頁(yè) 由表 ， DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間比較長(zhǎng)，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。表 是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。因此，可用多只 DS18B20 同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行報(bào)警搜索。 器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器１；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器２的脈沖輸入。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。 (1)主控制器 單片機(jī) AT89C51具有低電壓供電和小體積等特點(diǎn)，兩個(gè)端口剛好滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很合適攜手特式產(chǎn)品的使用。另外，由于 SMCl602芯片編程比較簡(jiǎn)單，界面直觀，因此更加易于使用者操作和觀測(cè)。工作于寄生電源方式時(shí) , VDD 和 GND 均接地 , 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用 , 原理是當(dāng) 1 W ire 總線的信號(hào)線 DQ 為高電平時(shí) , 竊取信號(hào)能量給DS18B20 供電 , 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電 , 當(dāng) DQ為低 電平時(shí)釋放能量為DS18B20 供電。在這里采用前者方式供電。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁(yè) 共 51 頁(yè) （ 2）． 把 DS18B20 芯片插入 “ 四路單總線 ” 區(qū)域中的任一個(gè)插座中，注意電源與地信號(hào)不要接反。軟件的安裝過(guò)程與一般的 Windows 應(yīng)用軟件類似，只要按照安裝提示操作即可，這里不作詳細(xì)介紹，僅需要注意的是，安裝方式要選擇 Eval Vision 安裝。在開始編寫程序之前首先應(yīng)該建立一個(gè)工程。主程序 在調(diào)用顯示子程序和測(cè)試之程序之間循環(huán)，主程序流程圖見(jiàn)圖 . 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 共 51 頁(yè) 圖 主程序流程圖 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。 完成匯編語(yǔ)言源文件的輸入后，在集成開發(fā)環(huán)境中選擇 File→ Save As 命令可以完成文件的第一次存儲(chǔ)。在這種情況下，單擊提示框中的“確定”按鈕，再單擊 Close 按鈕可以關(guān)閉加入文件對(duì)話框。 在輸出窗口的 Command 選項(xiàng)卡中顯示信息“ Running in Eval Mode（ 2K）”，這條信息在進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)也出現(xiàn)過(guò)，這是因?yàn)?Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件的評(píng)估（ Eval）版本只支持 2KB 的程序空間尋址操作。在附錄 A中列出的匯編指令系統(tǒng)中包括每條指令的功能、存儲(chǔ)時(shí)占用的存儲(chǔ)空間和執(zhí)行時(shí)需要的具體時(shí)間。 ②提供幾千種電子元件（分立元件和集成電路、模擬和數(shù)字電路）的電路符號(hào)、仿真模型和外形封裝。 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“ Proteus 6 Professional” →“ ISIS 6 Professional”，進(jìn)入 Proteus ISIS 集成環(huán)境。 將所需元器件加入到對(duì)象選擇器窗口。但是，光是完成了作品還是不可以自我滿足的，在從一開始的時(shí)候就懷著將作品制作得更加人性化，更加令人滿意，更加地使功能完美又方便地被應(yīng)用領(lǐng)域這個(gè)最終目的下，隨著對(duì)單片機(jī)這門學(xué)科的認(rèn)識(shí)加深，到達(dá)了拓展的程度，我想這個(gè)目的將在不遠(yuǎn)的時(shí)期內(nèi)被實(shí)現(xiàn)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 25 頁(yè) 共 51 頁(yè) 致謝 在 畢業(yè)設(shè)計(jì)接近末尾的時(shí)候 ,我由衷的感謝帶我畢業(yè)設(shè)計(jì)的張鵬超老師 ,在我整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,張鵬超老師給我很大的幫助和細(xì)心的指導(dǎo)。實(shí)時(shí)溫度值存放單元 TEMPL DATA 25H 。低溫報(bào)警值存放單元 TEMPHC DATA 29H 。設(shè)定 KEY 的 UP 與 DOWN 標(biāo)記 date_line equ 。 CALL MENU_OK CALL READ_E2 CALL TEMP_BJ 。 跳過(guò) ROM 匹配 CALL WRITE MOV A,44H 。 SJMP START2。將設(shè)定的 TH,TL 值寫入 DS18B20 內(nèi) CALL WRITE_E2 PROC_K2: CALL MENU_OK CALL TEMP_BJ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 30 頁(yè) 共 51 頁(yè) PROC_END: RET 。UP/DOWN 標(biāo)記 AS00: JB ,ASZ01 。 CALL BEEP_BL INC TEMP_TL MOV A,TEMP_TL CJNE A,99,ASZ021 MOV TEMP_TL,00H ASZ021: CAL