【正文】 ..........................................................................................24附錄一：電路原理圖 ..........................................................................................25附錄二：總程序 ..................................................................................................2611 緒論 設(shè)計(jì)概述隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各種電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，使得電子產(chǎn)品智能化（CPU） ，存儲(chǔ)器（RAM，ROM，EPROM）和各種輸入，輸出接口，這樣一塊集成電路芯片具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，被稱為單片微型計(jì)算機(jī)。通過本選題的研究，可以掌握單片機(jī)改造的基礎(chǔ)知識(shí)和步驟，對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用也有了最基本的了解。溫室大棚中溫度變化范圍一般為 0176。c。c，精度為：177。這樣可以提升工作效率，而且又能精確得知溫度變化，可以及時(shí)準(zhǔn)確地控制溫度達(dá)到預(yù)期要求，對(duì)作物生長(zhǎng)和糧食儲(chǔ)藏非常有利，從而達(dá)到農(nóng)作物高生產(chǎn)糧食高質(zhì)量。測(cè)量上下限要能夠包含測(cè)量點(diǎn)的最高和最低溫度，并留有一定的裕值。使得檢測(cè)更加及時(shí)準(zhǔn)確。并且細(xì)致分析選擇參數(shù)合理且精確度高的配件。而且在對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)容易受溫度及周圍電磁的影響，從而產(chǎn)生較大誤差。 方案二：51系列單片機(jī)由于其具有的集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用資料眾多，在實(shí)際應(yīng)用中得到廣泛的采用，比較實(shí)用于民用產(chǎn)品的開發(fā)。方案一：西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4采用138譯碼器完成動(dòng)態(tài)顯示，138譯碼器的輸入連接到單片機(jī)三個(gè)引腳,LED的位選引腳連接138輸出,但LED的端選引腳依然要連接單片機(jī)端口,占有單片機(jī)的一個(gè)端口。7219本身可以進(jìn)行BCD譯碼，我們只需把測(cè)量數(shù)據(jù)直接送入即可，使得程序簡(jiǎn)捷?？刂铺幚砟K的單片機(jī)將得到的采集信號(hào)送進(jìn)行處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換得到要輸出的信號(hào)。C～100176。其實(shí)物圖如下： DS18B20DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；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)功能無須外部器件；可通過數(shù)據(jù)線供電，～；零待機(jī)功耗；溫度以9或12位數(shù)字；用戶可定義報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；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；精度 177。 DS18B20測(cè)溫原理如圖 所示。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2 計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。另一種是寄生電源供電方式，單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來完成對(duì)總線的上拉。7（4）DS18B20 工作時(shí)序圖 DS18B20 初始化圖 DS18B20 寫時(shí)序西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8圖 DS18B20 讀時(shí)序 （5）測(cè)量電路設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了八路溫度采集點(diǎn)，共有八個(gè) DS18B20，選擇了單片機(jī)的 P1口為采集量輸入端，～ 分別為 1～8 號(hào)測(cè)量點(diǎn)。 同 時(shí) ， AT89C51可 降 至 0Hz的 靜 態(tài) 邏 輯 操 作 ， 并 支 持 兩 種 軟件 可 選 的 節(jié) 電 工 作 模 式 。其連接如下： 復(fù)位電路最小系統(tǒng)中晶振電路的晶振采用12MHz，兩個(gè)電容均為22PF 。為了電路簡(jiǎn)化，軟件設(shè)計(jì)方便，我們選用LED驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219 驅(qū)動(dòng)顯示，所以選擇共陰極LED 數(shù)碼管。整個(gè)設(shè)備包含一個(gè)150uA的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，一個(gè)掃描限制寄存器允許用戶顯示1～8位數(shù)據(jù)，還有一個(gè)讓所有LED發(fā)光的檢測(cè)模式。編程時(shí)，程序先送控制命令字，后向數(shù)據(jù)寄存器送顯示數(shù)據(jù)。2)譯碼模式寄存器(地址x9H)。4)掃描界限寄存器(地址xBH)。當(dāng)DO=0時(shí)，正常工作；當(dāng)DO=l時(shí)，處于測(cè)試狀態(tài)，在該狀態(tài)下，不管MAX7219處于什么模式，全部LED將按最大亮度顯示。顯示內(nèi)容為測(cè)量溫度值、測(cè)量通道、循環(huán)時(shí)間、報(bào)警限值。 報(bào)警電路作用是當(dāng)測(cè)量溫度超出上限或低于下限時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，編寫其工作程序，其流程圖：西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16 主程序流程圖 DS18B20測(cè)溫度子程序根據(jù)DS18B20的工作原理，及其時(shí)序圖編寫DS18B20的工作程序，程序功能為：對(duì)DS18B20初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換命令、讀取溫度，其流程圖：17 DS18B20測(cè)溫度子程序 由于DS18B20的測(cè)量數(shù)據(jù)為正數(shù)和小數(shù)的組合形式，所以要先將小數(shù)和正數(shù)拆開，中間八位為正數(shù)部分，后四位是小數(shù)部分，按后將得到的小數(shù)和正數(shù)進(jìn)行十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到顯示的數(shù)據(jù)，如果為負(fù)數(shù)還要進(jìn)行求補(bǔ)。開發(fā)操作步驟：1 新建項(xiàng)目；在Project 中選擇 New Project。整個(gè)電路包括控制單元、測(cè)量單元、顯示電源、報(bào)警電路、按鍵部分。調(diào)試過程中需要用到萬用表、直流電源、數(shù)字示波器等 先檢查最小系統(tǒng)的晶振是否起振，方法：用萬用表測(cè)量晶振兩端的電壓是（電源電壓位5V），因?yàn)榫д衿鹫窈?，其占空比?0%，所以兩端電壓。void delayms(unsigned int ms){unsigned int i,j。j110。delayms(500) 。若沒有問題，用示波器檢測(cè)MAX7219與單片機(jī)的三根連線的波形，有波形則單片機(jī)運(yùn)行正常，在檢測(cè)MAX7219的輸出，看是否為正確波形。原因：MAX7219通過V+ 和IEST 之間所接的外部電阻(Rest)來控制亮度。換為30K以上電阻后，顯示電路可正常工作。如能顯示環(huán)境溫度則正常否則存在問題。我在該部分的問題是焊接電路時(shí)出現(xiàn)了短路連接，修改后正常。所以溫度的檢測(cè)至關(guān)重要，對(duì)于大多數(shù)生產(chǎn)和種植，都不止一處要用到溫度檢測(cè)，大都要有多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，那多路溫度檢測(cè)的重要性和簡(jiǎn)捷性就體現(xiàn)出來了。（4）經(jīng)過多次故障排除及程序調(diào)試，最終基于單片機(jī)的多路溫度巡回檢測(cè)西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22儀的設(shè)計(jì)制作完成，其測(cè)量范圍為9—99176。隨著技術(shù)的發(fā)展和各種設(shè)備的加強(qiáng)，我相信該設(shè)計(jì)會(huì)不斷地有改進(jìn)。首先感謝我的指導(dǎo)老師——張培志老師。同時(shí)，感謝實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)們，他們也為我提供了大量的幫助，他們不斷地鼓勵(lì)我關(guān)心我，讓我堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)研究，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。sbit BDEC=P0^4。sbit DIN=P2^2。sbit DQ=P1^0。sbit DQ4=P1^4。//*********定義全局變量***********//int temp,i=2,n=1。uchar b。/*****************延時(shí)函數(shù)*************************/void delay(uint t){for (。 for(i=0。j++)。_nop_()。delay(6)。}DQ=1。j){DQ=1。_nop_()。 //5 usDQ=valamp。 //右移 1 位}DQ=1。for(j=8。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 //4 usif(DQ)value|=0x80。}/*****************00 讀出溫度函數(shù)************************/read_temp(){ow_reset()。 //發(fā)轉(zhuǎn)換命令delayms(800)。 //發(fā)命令write_byte(0xbe)。temp=temp_data[1]。return temp。_nop_()。delay(6)。}DQ1=1。j){DQ1=1。_nop_()。 //5 usDQ1=valamp。 //右移 1 位}DQ1=1。for(j=8。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 //4 usif(DQ1)value|=0x80。}/*****************01 讀出溫度函數(shù)************************/read_temp1(){西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30ow_reset1()。 //發(fā)轉(zhuǎn)換命令delayms(800)。 //發(fā)命令write_byte1(0xbe)。temp=temp_data[1]。return temp。_nop_()。delay(6)。}DQ2=1。j){31DQ2=1。_nop_()。 //5 usDQ2=valamp。 //右移 1 位}DQ=1。for(j=8。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 //4 usif(DQ2)value|=0x80。}/*****************02 讀出溫度函數(shù)************************/read_temp2(){ow_reset2()。 //發(fā)轉(zhuǎn)換命令ow_reset2()。temp_data[0]=read_byte2()。temp=8。 //返回溫度值}//***************DS18B20 03 復(fù)位函數(shù)************************/ow_reset3(){char presence=1。//從高拉倒低DQ3=0。 //66 uspresence=DQ3。 //拉高電平}/****************DS18B20 03 寫命令函數(shù)************************///向 1WIRE 總線上寫 1 個(gè)字節(jié)void write_byte3(uchar val){uchar j。_nop_()。_nop_()。0x01。delay(1)。j0。value=1。_nop_()。_nop_()。delay(6)。 //總線復(fù)位delay(200)。ow_reset3()。temp_data[0]=read_byte3()。temp=8。 //返回溫度值}//***************DS18B20 04 復(fù)位函數(shù)************************/ow_reset4(){char presence=1。//從高拉倒低DQ4=0。 //66 us西南石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34presence=DQ4。 //拉高電平}/****************DS18B20 04 寫命令函數(shù)************************///向 1WIRE 總線上寫 1 個(gè)字節(jié)void write_byte4(uchar val){uchar j。_nop_()。_nop_()。0x01。delay(1)。j0。value=1。_nop_()。_nop_()。delay(6)。 //總線復(fù)位delay(200)。ow_reset4()。temp_data[0]=read_byte4()。temp=8。 //返回溫度值}//***************DS18B20 05 復(fù)位函數(shù)************************/ow_reset5(){char presence=1。//從高拉倒低DQ5=0。 //66 uspresence=DQ5。 //拉高電平}/****************DS18B20 05 寫命令函數(shù)************************///向 1WIRE 總線上寫 1 個(gè)字節(jié)void write_byte5(uchar val){uchar j。_nop_()。_nop_()。0x01。delay(1)。j0。value=1。_nop_()。_nop_()。delay(6)。 //總線復(fù)位delay(200)。ow_reset5()。temp_data[0]=read_byte5()。temp=8。 //返回溫度值}//***************DS18B20 06 復(fù)位函數(shù)************************/ow_reset6(){char presence=1。//從高拉倒低DQ6=0。 //66 uspresence=DQ6。 //拉高電平}/****************DS18B20 06 寫命令函數(shù)************************///向 1WIRE 總線上寫 1 個(gè)字節(jié)void write_byte6(uchar val){uchar j。_nop_()。_nop_()。0x01。delay(1)。j0。value=1。_nop_()。_nop_()。delay(6