【正文】 體管）封裝在同一管殼內(nèi)。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。這就完成了電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。 光電耦合的主要特點(diǎn)如下： 輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大 于 10000MΩ，耐壓一般可超過1KV，有的甚至可以達(dá)到 10KV 以上。 .容易和邏輯電路配合。 本設(shè)計(jì)中使用 的光耦的介紹 本設(shè)計(jì)中使用的是光耦是 TLP521， TLP521 是可控制的光電耦合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機(jī)，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等 TLR521 2 和 4 組成的砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。接著的 48 位是每個器件唯一的序號。 0 號存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼， LSB(最低位 )的“ 1”表示 ℃。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長；采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測量速度較快。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 電路設(shè)計(jì) 從 12864 的使用手冊中可以看到，這個模塊有三種控制方式，分別是 8位并行、 4位并行和串行。 圖 37 液晶顯示部分電路 由圖中可以看到，把 12864 中的 RS(CS）、 R/W(SID)和 E(SCLK)分別與 FPGA 中的IO 管腳相連，把 /RESET 拉高，然后把背光電源接上就可以對模塊進(jìn)行編程驅(qū)動。采集到的數(shù)據(jù)在 FPGA中開辟一塊空間用來緩存這些數(shù)據(jù)，用以下一步數(shù)據(jù)處理使用。 ROM操作品令 總線主機(jī)檢測到 DSl820的存在便可以發(fā)出 ROM操作命令之一這些命令如 指令 代碼 Read ROM(讀 ROM) [33H] Match ROM(匹配 ROM) [55H] Skip ROM(跳過 ROM] [CCH] Search ROM(搜索 ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索 ) [ECH] 存儲器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad(寫暫存存儲器 ) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲器 ) [BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲器 ) [48H] Convert Temperature(溫度變換 ) [44H] Recall EPROM(重新調(diào)出 ) [B8H] Read Power supply(讀電源 ) [B4H] 時序 主機(jī)使用時間隙 (time slots)來讀寫 DSl820的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位 (1)初始化 時序見下圖 ， 主機(jī)總線 to時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 (最短為 480us的低電平信號 )，接著在 tl時刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)， DSl820在檢測到總線的上升沿 之后，等待 1560us， 接著 DS1820在 t2時刻發(fā)出存在脈沖 (低電平持續(xù) 60240 us)如圖中虛線所示。 之后在 t1時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在 t1時刻后 t2時刻前有效 tz距 to為 15μs，也就是說， tz時刻前主機(jī)必須完成讀位，并在 to后的 60μs一 120μs內(nèi)釋放總線。字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示 RAM 實(shí)現(xiàn)的。字符顯示 RAM 在液晶模塊中的地址 80H～ 9FH。這個指令不改變 DDRAM 的內(nèi)容 功能 設(shè)定 0 0 0 0 1 DL X RE X X DL=0/1： 4/8 位數(shù)據(jù) RE=1: 擴(kuò)充指令操作 RE=0: 基本指令操作 設(shè)定CGRAM 地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 CGRAM 地址 設(shè)定DDRAM 地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 設(shè)定 DDRAM 地址（顯示位址） 第一行： 80H－ 87H 第二行： 90H－ 97H 讀取忙標(biāo)志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 讀取忙標(biāo)志 (BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動作是否完成 ,同時可以讀出地址計(jì)數(shù)器(AC)的值 寫數(shù)據(jù)到RAM 1 0 數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) D7— D0 寫入到內(nèi)部的 RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 讀出RAM的值 1 1 數(shù)據(jù) 從內(nèi)部 RAM 讀取數(shù)據(jù) D7—— D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 備注：當(dāng) ST7920 在接受指令前， MCU 必須先確認(rèn) ST7920 處于非忙狀態(tài)。 本系統(tǒng)液晶采用串行通信方式。不過在顯示連續(xù)字符時，只須設(shè)定一次顯示地址，由模塊自 動對地址加 1 指向下一個字符位置，否則，顯示的字符中將會有一個空 ASCII 字符位置。 開 始等 待 40msXRESET 由 低 變 高運(yùn) 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X 0XX顯 示 開 /關(guān) 控 制RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000001 DCB等 待 100us清 除 顯 示RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000000 001進(jìn) 入 模 式 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000000 1I/DS初 始 化 結(jié) 束運(yùn) 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X 0XX等 待 10ms等 待 100us等 待 37us 圖 412 8位元軟件初始化 23 開 始等 待 40msXRESET 由 低 變 高運(yùn) 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 11 XXXX等 待 100us初 始 化 結(jié) 束運(yùn) 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X XXX等 待 100us等 待 100usXXXXXX0X00顯 示 開 /關(guān) 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXXBCD100顯 示 清 除 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXX100000進(jìn) 入 模 式 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXXSI/D1000等 待 10ms 圖 413 4位元軟件初始化 24 仿真結(jié)果圖 圖 414 通過仿真結(jié)果可以看到，本設(shè)計(jì)中使用的是串行方式對液晶進(jìn)行驅(qū)動。人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等許多方面都與溫度測量有著十分密切的關(guān)系。因此，溫度檢測和溫度檢測技術(shù)的研究也是一個重要的研究課題。 26 參考文獻(xiàn) [1] 單慧琳 ,陳鐘榮 ,張銀勝 .基于 CPLD 的 溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx,24(35):210211,220. [2] 宋亞偉 ,李恒宗 .基于 DS18B20的溫度采集控制系統(tǒng) [J].機(jī)電工程技術(shù) ,20xx,37(09):8991. [3] 穆振海 .基于 FPGA 的智能溫度采集控制器 [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx,24(20):225226,243. [4] 肖金球 ,劉傳洋 ,仲嘉霖 .基于 FPGA 的高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) [J].電路與系統(tǒng)學(xué)報 ,20xx,10(06):128131. [5] 楊林楠 ,李紅剛 ,張麗蓮 .基于 FPGA 的高速 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].計(jì)算機(jī)工程 ,20xx,33(07):246248. [6] 李健 ,李正平 ,徐超 .基于 FPGA_VHDL 的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].電子技術(shù) ,20xx,09:2021. [7] 王成 ,喬曉軍 ,焦春巖 .分布式溫室環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng) [J].自動化技術(shù)與應(yīng)用 ,20xx, 24(01):5456. [8]郭強(qiáng)等編著 .液晶顯示應(yīng)用技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， . [9]Andrew Mason,Navid Yazdi,Khalil Najafi,and Kensall lowpower wireless microinstrumentation system for environmental monitoring,[MI], 1995,6:2529 [10],B,Sc AND System for the Digital Setting of Temperature and Humidity Controllers,1996,383: [11]FerreiraP， M.， .， Eruano A. Neural work models in greenhouse air temperature predietion. Neuroeomputing〔 J〕， 20xx， 43:51 一 75. [12] DS18B20 Programmable Resolution 1Wire Digital Thermomete， Dallas Semieonduetor，. 27 致謝 本文的研究工作是在劉智教授的悉心指導(dǎo)和親切關(guān) 懷下完成的。短短的接觸，使我無論在做學(xué)問或在做人、辦事方面均受益菲淺。 對于實(shí)驗(yàn)室其他老師和同學(xué)們對我的支持和幫助，在此深