【正文】 整不便仍是普遍存在的問(wèn)題。更能串接多個(gè)數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行范圍的溫度檢測(cè)。溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開(kāi)溫度。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來(lái)越高。第二節(jié) 溫度控制系統(tǒng)的目的本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫度測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。第三節(jié) 溫度控制系統(tǒng)完成的功能本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱繼電器加溫，使溫度上升，同時(shí)綠燈亮。三個(gè)數(shù)碼管即時(shí)顯示溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)一位。 ②控制功能強(qiáng) 為了滿足對(duì)對(duì)象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件:分支轉(zhuǎn)移能力，I/O口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專(zhuān)門(mén)的控制功能。 ⑤優(yōu)異的性能價(jià)格比 單片機(jī)的性能極高。二、單片機(jī)系統(tǒng)的基本組成將CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口電路集成到一塊芯片上，這個(gè)芯片稱為單片機(jī)。單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)分支。單片機(jī)把微型計(jì)算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上，使得數(shù)據(jù)傳送距離大大縮短，運(yùn)行速度更快，可靠性更高，抗干擾能力更強(qiáng)。單片機(jī)屬于典型的嵌入式系統(tǒng)，所以它是低端控制系統(tǒng)最佳器件。以MCS51技術(shù)核心為主導(dǎo)的單片機(jī)已成為許多廠家、電氣公司競(jìng)相選用的對(duì)象，并以此為基核，推出許多與MCS51有極好兼容性的CMOS單片機(jī)，同時(shí)增加了一些新的功能。AT89S51單片機(jī)還具有易于學(xué)習(xí)、成本低、性能強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)，能對(duì)內(nèi)部眾多I/O端口連接外圍設(shè)備進(jìn)行精確操控，具有強(qiáng)大的工控能力。如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。這種顯示器有共陽(yáng)極和共陰極兩種。本次設(shè)計(jì)所用的LED數(shù)碼管顯示器為共陽(yáng)極。目前，已開(kāi)發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。 智能溫度傳感器的總線技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線(1WIRE)總線、I2C總線、SMBUS總線和SPI總線。它們還可以脫離微控制器單獨(dú)工作，自行構(gòu)成一個(gè)溫控儀。同DS1820一樣，DS18B20也 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 55℃~+125℃，在10℃~+85℃范圍內(nèi)，℃。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量。DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。第三節(jié) 溫度傳感器DS18B20的簡(jiǎn)介一、DS18B20的特點(diǎn)①獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；②多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；③無(wú)須外部器件；④可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，～；⑤零待機(jī)功耗；⑥溫度以3位數(shù)字顯示；⑦用戶可定義報(bào)警設(shè)置；⑧報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；⑨負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作[5]。③高速暫存器，可以設(shè)置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。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。224。224。（1）初始化時(shí)序： 初始化時(shí)序總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開(kāi)始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。（2）寫(xiě)時(shí)序： 寫(xiě)時(shí)序?qū)憰r(shí)序包括寫(xiě)0時(shí)序和寫(xiě)1時(shí)序。（3）讀時(shí)序： 讀時(shí)序總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。主機(jī)輸出低電平延時(shí)2us，然后主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式延時(shí)12us，然后讀取總線當(dāng)前電平，然后延時(shí)50us。跳過(guò)ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令，適用于單片工作。寫(xiě)暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的第3，4字節(jié)寫(xiě)上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟讀命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號(hào)，在出廠前已寫(xiě)入片內(nèi)ROM 中。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)要包含用戶對(duì)系統(tǒng)的理解（即心智模型），那是為了系統(tǒng)的可用性或者用戶友好性。與這些設(shè)備相應(yīng)的軟件就是操作系統(tǒng)提供人機(jī)交互功能的部分。打入的命令可以有不同方式，但每一條命令的解釋是清楚的，唯一的。這些人機(jī)交互可稱為智能化的人機(jī)交互。這里所說(shuō)的通信是指計(jì)算機(jī)與外界的信息交換。在實(shí)時(shí)控制和管理方面，采用多臺(tái)微機(jī)處理機(jī)組成分級(jí)分布控制系統(tǒng)中，各 CPU 之間的通信一般都是串行方式。 CPU 從“數(shù)據(jù)輸入寄存器”中讀取接收到的字符?！鞍l(fā)送移位寄存器”的移位速度由“發(fā)送時(shí)鐘”確定。能夠完成上述“串 并”轉(zhuǎn)換功能的電路，通常稱為“通用異步收發(fā)器”(UART ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)，典型的芯片有：Intel 8250/8251，16550[10]。②進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換：串行傳送，數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的，而計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是并行數(shù)據(jù)。④進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)：在發(fā)送時(shí)接口電路對(duì)傳送的字符數(shù)據(jù)自動(dòng)生成奇偶校驗(yàn)位或其他校驗(yàn)碼。這些信號(hào)線由接口電路提供，以便與MODEM或終端進(jìn)行聯(lián)絡(luò)與控制。：AT89S51溫度控制報(bào)警電路顯示電路溫度傳感器鍵盤(pán)設(shè)定 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，選擇DS18B20作為本系統(tǒng)的溫度傳感器，選擇單片機(jī)AT89S51為測(cè)控系統(tǒng)的核心來(lái)完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、報(bào)警等功能。本系統(tǒng)除了顯示溫度以外還可以設(shè)置一個(gè)溫度值，對(duì)所測(cè)溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定溫度時(shí)，開(kāi)始報(bào)警并啟動(dòng)相應(yīng)程序（溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，風(fēng)扇開(kāi)；當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，加熱器開(kāi)）。： 繼電器電路圖（2） 晶振控制電路： 晶振控制電路圖 （三）復(fù)位電路： 復(fù)位電路圖第三節(jié) 控制執(zhí)行單元設(shè)計(jì)一、鍵盤(pán)單元單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中除了復(fù)位按鍵有專(zhuān)門(mén)的復(fù)位電路，以及專(zhuān)一的復(fù)位功能外，其它的按鍵或鍵盤(pán)都是以開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。對(duì)鍵的識(shí)別通常有兩種方法：一種是常用的逐行掃描查詢法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法。如果有按鍵按下，總會(huì)有一根行線電平被拉至低電平從而使行線不全為1。0....9：數(shù)字按鍵，輸入數(shù)字09；確認(rèn)：設(shè)置的確認(rèn)，修改設(shè)置溫度時(shí)進(jìn)行確認(rèn)；清除：設(shè)置的清除，修改設(shè)置溫度時(shí)進(jìn)行刪除；開(kāi)啟：開(kāi)啟電源關(guān)閉：關(guān)閉電源F1：顯示及設(shè)置轉(zhuǎn)換到溫度點(diǎn)1，按此按鍵后，顯示預(yù)設(shè)置溫度的數(shù)碼管閃爍；F2：顯示及設(shè)置轉(zhuǎn)換到溫度點(diǎn)2，按此按鍵后，顯示預(yù)設(shè)置溫度的數(shù)碼管閃爍；二、溫度控制及超溫警報(bào)單元當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后超過(guò)規(guī)定溫度上限時(shí)，單片機(jī)通過(guò) 輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管 D1 ，使繼電器 K1 開(kāi)啟降溫設(shè)備 ( 壓縮制冷設(shè)備 ) ：當(dāng)采集的溫度經(jīng)處理后低于設(shè)定溫度下限時(shí)，單片機(jī)通過(guò) 輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管 D2 ，使繼電器 K2 開(kāi)啟升溫設(shè)備（加熱器1) 。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單，如數(shù)字濾波，信號(hào)處理等。高級(jí)語(yǔ)言是面向問(wèn)題和計(jì)算過(guò)程的語(yǔ)言，它可通過(guò)于各種不同的計(jì)算機(jī)，用戶編程時(shí)不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語(yǔ)句的功能強(qiáng)，常常一個(gè)語(yǔ)句已相當(dāng)于很多條計(jì)算機(jī)指令，于是用高級(jí)語(yǔ)言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語(yǔ)言。而且MCS—51指令系統(tǒng)有豐富的位操作（或稱位處理）指令，可以形成一個(gè)相當(dāng)完整的位操作指令子集，這是MCS—51指令系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)之一。通過(guò)調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲(chǔ)中的整數(shù)部分與小數(shù)部分分開(kāi)存放在不同的兩個(gè)單元中，然后通過(guò)調(diào)用顯示子程序顯示出來(lái)。：DS18B20復(fù)位、應(yīng)答子程序跳過(guò)ROM匹配命令寫(xiě)入子程序溫度轉(zhuǎn)換命令寫(xiě)入子程序顯示子程序(延時(shí))DS18B20復(fù)位、應(yīng)答子程序跳過(guò)ROM匹配命令 寫(xiě)入子程序讀溫度命令子程序終 止 溫度采集子程序重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第五節(jié) 動(dòng)態(tài)顯示子程序流程圖 動(dòng)態(tài)數(shù)碼管按不同方式滾動(dòng)顯示，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)逐位輪流點(diǎn)亮每個(gè)LED。這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的溫度控制方法，為溫度的控制開(kāi)辟了一條新的道路。因此這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有比較好的社會(huì)效益。只要配上適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?，這個(gè)系統(tǒng)便還可以實(shí)現(xiàn)很多領(lǐng)域的溫度自動(dòng)控制。通過(guò)分析表明：本系統(tǒng)是一個(gè)性價(jià)比比較好的系統(tǒng)，不論對(duì)于生產(chǎn)者還是使用者來(lái)說(shuō)，它都可以帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。胡老師為論文的課題研究提供了很多指導(dǎo)性意見(jiàn)，對(duì)論文的撰寫(xiě)，修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。最后，我再一次對(duì)所有在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)們，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著作者們表示衷心的感謝！附 錄 一、程序代碼ORG 0000HTEMPER_L EQU 29H TEMPER_H EQU 28H FLAG1 EQU 38H。調(diào)用讀溫度子程序 MOV A,29HMOV B,ACLR CRLC ACLR CRLC ACLR CRLC ACLR CRLC ASWAP AMOV 31H,AMOV A,BMOV C,40H。主機(jī)發(fā)出延時(shí)537微秒的復(fù)位低脈沖MOV R1,3TSR1:MOV R0,107 DJNZ R0,$DJNZ R1,TSR1SETB 。 置標(biāo)志位,表示DS1820存在LJMP TSR5TSR4:CLR FLAG1 。先復(fù)位DS18B20JB FLAG1,TSS2RET 。這里通過(guò)調(diào)用顯示子程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)一段時(shí)間,等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束,12位的話750微秒LCALL DISPLAYLCALL INIT_1820。 將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36H RET。 將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOV R1,29H 。十位在AMOV A_BIT,B 。取個(gè)位數(shù)MOVC A,A+DPTR 。顯示1MSSETB MOV DPTR,NUMTABMOV A,B_BIT 。開(kāi)十位顯示 ACALL D1MS 。250次沒(méi)完循環(huán)DJNZ R0,DPL1 。 it had always been that way. This was what I meant when I referred in my abstract to inflation in the puter industry ‘going the other way’. As time goes on people get more for their money, not less. Research in Computer Hardware. The time that I am describing was a wonderful one for research in puter hardware. The user of the 7400 series could work at the gate and flipflop level and yet the overall level of integration was sufficient to give a degree of reliability far above that of discreet transistors. The researcher, in a university or elsewhere, could build any digital device that a fertile imagination could conjure up. In the Computer Laboratory we built the Cambridge CAP, a fullscale miniputer with fancy capability logic. The 7400 series was still going strong in the mid 1970s and was used for the Cambridge Ring, a pioneering wideband local area network. Publication of the design study for the Ring came just before the announcement of the Ethernet. Until these two systems appeared, users had mostly been content with teletypebased local area networks. Rings need high reliability because, as the pulses go repeatedly round the ring, they must be continually amplified and regenerated. It was the high reliability provided by the 7400 series of chips that gave us the courage needed to embark on the project for the Cambridge Ring. The RISC Movement