【正文】 可以節(jié)省軟件中斷資源，顯示信息豐富，其缺點(diǎn)是顯示內(nèi)容需要存儲(chǔ)字摸信息，需要一定存儲(chǔ)空間，而且程序的編寫也稍微復(fù)雜。該芯片由DTL/TTLCOMS電平轉(zhuǎn)換器，帶有8選1譯碼器輸入，分別加上控制的8個(gè)COMS模擬開(kāi)關(guān)TG組成，這樣便可以檢測(cè)到多路溫度與濕度信號(hào)輸入。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 控制模塊本系統(tǒng)選用AT89S52作為控制器，AT89S52是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89S52單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。其內(nèi)部主要由CPU、RAM、ROM、通用I/O及總線構(gòu)成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如32所示：8051時(shí)鐘程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器定時(shí)計(jì)數(shù)器并行I/O口串行通信口中斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線 圖32 AT89S52 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：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)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 機(jī)器周期和指令周期（1） 振蕩周期: 也稱時(shí)鐘周期, 是指為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)的振蕩源的周期。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一條操作所需的全部時(shí)間。所以可以通過(guò)按鍵的斷開(kāi)和閉合在運(yùn)行的系統(tǒng)中控制其復(fù)位。這個(gè)時(shí)候10K電阻兩端的電壓為從5~（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，電容開(kāi)始釋放之前充的電量?？偨Y(jié)： 復(fù)位電路的原理是單片機(jī)RST引腳接收到2US以上的電平信號(hào)，只要保證電容的充放電時(shí)間大于2US，即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，所以電路中的電容值是可以改變的。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反向放大器的輸入端。若采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。外接晶振時(shí)，C1和C2通常選擇30pf,晶振采用12MHz。DS18B20通過(guò)一個(gè)單線接口發(fā)送或接收信息，因此在微處理器和DS18B20之間僅需一條連接線（加上地線）。 (2) 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。（6）檢測(cè)溫度范圍為–55176。F) （7）內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能。 圖35 DS18B20引腳排列圖DS18B20的引腳說(shuō)明表如表31所示。18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是：ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放DS18B20ID 編碼，其前8 位是單線系列編碼（DS18B20 的編碼是19H），后面48 位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8 位是以上56 的位的CRC 碼（冗余校驗(yàn)）。第2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4 個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。第9 個(gè)字節(jié)為前8 個(gè)字節(jié)的CRC 碼。2， 存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60uS 后接收存在脈沖，存在脈沖為一個(gè)60~240uS 的低電平信號(hào)。ROM 指令為8 位長(zhǎng)度，功能是對(duì)片內(nèi)的64 位光刻ROM 進(jìn)行操作。4， 控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在ROM 指令發(fā)送給18B20 之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。如執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令則控制器（單片機(jī)）必須等待18B20 執(zhí)行其指令，一般轉(zhuǎn)換時(shí)間為500uS。其它的操作流程也大同小異，DS18B20通過(guò)一種片上測(cè)溫技術(shù)來(lái)測(cè)量溫度，測(cè)溫原理如下：用一個(gè)高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個(gè)門周期，內(nèi)部計(jì)數(shù)器在這個(gè)門周期內(nèi)對(duì)一個(gè)低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)得到溫度值。然后計(jì)數(shù)器又開(kāi)始計(jì)數(shù)直到0，如果門周期仍未結(jié)束，將重復(fù)這一過(guò)程。 DS18B20的測(cè)溫原理圖如圖36所示。它采用專利技術(shù)，能構(gòu)成不同輸出形式的相對(duì)濕度檢測(cè)電路，還可用做濕度補(bǔ)償。溫度系數(shù)為+℃。(3)既可構(gòu)成線性電壓輸出電路，亦可組成線性頻率輸出電路。%。圖39a為濕敏電容工作的溫、濕度范圍，圖39b為濕度電容響應(yīng)曲線。本設(shè)計(jì)選用它與NE555組成一方波發(fā)生電路，濕度改變對(duì)應(yīng)頻率的變化，用單片機(jī)采集頻率值進(jìn)行轉(zhuǎn)化得出濕度值，具體的濕度檢測(cè)電路如圖310所示：把HS1101和NE555同時(shí)接入電路中的電路設(shè)計(jì)原理圖如圖310所示。此時(shí)555定時(shí)器內(nèi)部的放電BJT的基極電壓為“1”,放電BJT導(dǎo)通,從而使電容C4通過(guò)R4 和內(nèi)部放電BJT 進(jìn)行放電,當(dāng)C4 兩端電壓降低到VCC/3 時(shí),定時(shí)器又翻轉(zhuǎn),使輸出變?yōu)椤?”,內(nèi)部放電BJT 截止,VCC 又開(kāi)始通過(guò)R5 和R4對(duì)C4 充電,如此周而復(fù)始,形成振蕩。輸出的方波頻率為f=1/(+)，可見(jiàn)，空氣濕度通過(guò)555測(cè)量電路就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之呈反比的頻率信號(hào)，表32給出了其中的一組空氣濕度與電壓頻率的典型值。 本系統(tǒng)利用LCD液晶顯示屏顯示溫度、濕度參數(shù)。本設(shè)計(jì)的顯示電路如圖311所示：321D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LCD1602234567891RP1RESPACK810KPOT 圖311 LCD1602顯示電路LCD1602引腳功能如表33所示表33 LCD1602引腳功能表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明12345678VSSVDDVEERSWRED0D1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(hào)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)1011121314D3D4D5D6D7數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 按鍵及報(bào)警電路 本設(shè)計(jì)采用7個(gè)獨(dú)立按鍵完成對(duì)溫、濕度上下限的設(shè)定。其方法就是把單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)單進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與單片機(jī)中該參數(shù)上下限設(shè)定值進(jìn)行比較，如果高于上限值或低于下限值則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示。在本設(shè)計(jì)中。本系統(tǒng)主程序流程圖如圖41所示。該系統(tǒng)仍有許多不足之處，由于時(shí)間的限制和本人知識(shí)的有限，以至該系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)濕度部分的功能。參考文獻(xiàn)[1] 余發(fā)山，[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[2] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，[3] [M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版，[4] 張義和等. 例說(shuō)8051[M].北京：人民郵電出版社，2006年1月.[5] 徐瑋等. C51單片機(jī)高效入門[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年10月. [6] 潭浩強(qiáng). 語(yǔ)言設(shè)計(jì)（第二版）[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1999.[7] 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.[8] 李華. MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.[9] ,1992.[10] ：機(jī)械制造出版社，2006.[11] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.[12] [M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.[13] ．北京：電子工業(yè)出版社；2005.[14] . 武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1999.[15] 楊將新，李華軍，劉到駿等．單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用(從基礎(chǔ)到實(shí)踐）．電子工業(yè)出版社，2006. 附錄程序清單/***************************************************/include include //_nop_()。 //蜂鳴器sbit key0=P3^0。sbit led0=P1^0。 uint temp。uchar st=1。uchar nn。 //列掃描控制字uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。t)。k++) //4位LED掃描控制 { discan=scan_con[k]。 }}/****************DS18B20復(fù)位函數(shù)******************/ow_reset(void){ char presence=1。 //從高拉倒低 duqu=0。 //66 us presence=duqu。 //拉高電平}/****************DS18B20寫命令函數(shù)******************///向1WIRE 總線上寫1個(gè)字節(jié)void write_byte(uchar val){ uchar i。_nop_()。_nop_()。0x01。 delay(1)。i0。 value=1。_nop_()。_nop_()。 delay(6)。 //總線復(fù)位 delay(200)。 delay(1)。 //讀溫度值的低字節(jié) temp_data[1]=read_byte()。 // 兩字節(jié)合成一個(gè)整型變量。 if(tem6348) // 溫度值正負(fù)判斷 {tem=65536tem。0x0f。 // 取百位數(shù)據(jù)暫存 display[1]=display[4]%100。/******************符號(hào)位顯示判斷*********************/ if(!display[3]) { display[3]=0x0a。led1=1。led0=1。led0=1。led1=0。 EA=1。 IT1=1。 TH1=(65536833)/256。 }/******************溫度/上下限調(diào)整切換****************/void key11(){ while(key1==0) { delay(300)。 delay(300)。 } while(!key0)。 if(key02==0) { if(sign) { low=low+1。} } else {high=high+1。 while(!key02)。ti=high。} } } while(!key03)。 if(high100) { display[0]=high%10。 for(k=0。 if (k==1){dian=0。 } } else { display[0]=high%10。 for(k=0。 if (k==1){dian=0。 } }}/******************下限溫度顯示*********************/void low1(){ uchar ki。 display[3]=13。 disdata=dis_7[display[ki]]。 delay(100)。 display[2]=11。ki++) { discan=scan_con[ki]。 disdata=0x00。 //初始化端口 discan=0x00。} ow_reset()。h100。 //顯示溫度 BEEP()。 key2()。 //顯示下限溫度 key10()。 } } key11()。在此我謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師以及在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們們致以最誠(chéng)摯的謝意！作為一名即將離開(kāi)校園的大四學(xué)生，在這最后的日子里，我特別感謝我的母校河南理工大學(xué)，它是一片培育桃李、播撒知識(shí)的熱土。55