【正文】 溫度達到上限值 ? LJMP BAOJINBZ 。 MAIN:NOP NOP LCALL K1 。串行口工作在方式 0 MOV TMOD,11H 。轉初始化 ORG 000BH LJMP T0IT 。選擇設定溫度的 位 SW4 BIT 。BJ0～ BJ3 報警標志 (0～ 3通道 ) BITXT DATA 21H 。存放 BCD碼調(diào)整后溫度的低字節(jié) DISPLY DATA 70H 。由于本人水平有限，而且經(jīng)驗不足。 綜上所述，用簡單的硬件以及編程方法自動建立關系表，在單總線多點溫度測量系統(tǒng)中實現(xiàn)了數(shù)字溫度傳感器的自動識別，大大有利于系統(tǒng)的調(diào)試、維護，減少維護工作量，并解決了過去維護工作必須由專業(yè)人員來完成，而不是由運行人員來完成的不便。 利用 Proteus 進行單片機系統(tǒng)的仿真設計可以極大地簡化單片機程序在目標硬件上的調(diào)試工作 ， 大幅度節(jié)省制作電路板的時間 ， 對于提高產(chǎn)品的開發(fā)效率、降低開發(fā)成本等有重要作用 。 鍵盤用來設置上限與下限的溫度報警 ,字符液晶用來顯示通道號、該通道的溫度和所設置的上下限溫度 。多通道數(shù)據(jù)顯示流程圖如圖 43 所示?？紤]到 DS18B20 測量溫度的整數(shù)部分以 ℃和 ℃為進位界限的關系。 (7) 進行 CRC校驗和數(shù)據(jù)處理后送 LED 顯示器顯示。多個器件掛在一條總線上為了識別不同的器件，在程序設計過程中一般有四個步驟：初始化命令；傳送 ROM 命令；傳送 RAM 命令；數(shù)據(jù)交換命令。蜂鳴器可用 AT89S52 的 I/O 口線 通過設置 PNP 的飽和截止 驅動 蜂鳴器發(fā)聲 ,當 I/O 口線發(fā)出具有一定的低電平信號 ,即可使蜂鳴器報警。動態(tài)顯示就是單 片機定時的對 LED 進行掃描，然后使其逐個的顯示出結果。共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓。本系統(tǒng)采用 四位 共陽極 數(shù)碼管 動態(tài)顯示溫度，系統(tǒng)設有上下限報警電路。如果門電路仍然未關閉，則重復以過程。 對于 DS18B20 的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在 15μ s 之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳 輸?shù)絾慰偩€上。由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89S52 單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。開漏單總線接口引腳。 表 31 DS18B20詳細引腳功能描述 1 2 3 D A LL A S D S 18B 20 1 2 3 D S 18B 20 T O 92 封狀底視圖 GND DQ VDD 圖 33 DS18B20的管腳排列 （ 2） DS18B20 的產(chǎn)品特點 1） 只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20供電，而無需額外電源?；趩纹瑱C的多路溫度采集系統(tǒng)設計 8 但是，電容的充電時間決定了 RST 端持續(xù)高電平的時間。通常電路中的電容 C1和 C2 的值都取為 30PF。 時鐘電路設計 本設計采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。 值得注意的是， P0、 P P P3口作為普通 I/O 口使用時都是準雙向口結構，其輸入操作和輸出操作本質不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對鎖存器的寫入操作。 AT89S52 的時鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時鐘振蕩方式，但需在 18 和 19 腳外接石英晶體 (212MHz)和振蕩電容 ,振蕩電容的值一般取 10PF30PF；另外一種是外部時鐘方式，即將 XTAL1 接地，外部時鐘信號從 XTAL2 腳輸入。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、 有效的解決案 ，其引腳如圖 31所示 。處理時，將 DS18B20 信號線與單片機一位口線相連，單片機可掛接多片 DS18B20，從而實現(xiàn)多點溫度檢測系統(tǒng)。在溫度測量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點，在實際應用中取得了良好的測溫效果。 如何基于 AT89S52 對 4 路溫度進行采集的具體要求，有以下幾點： （ 1） 選用哪種傳感器將溫度信號轉化為電信號； （ 2） 單片機外圍硬件的電路設計； （ 3） 內(nèi)部程序的編寫。單片機目前以 8位 機為主流，不斷增強控制能力，降低成本，減小體積，改善開發(fā)環(huán)境，以空前的速度迅速而廣泛地取代經(jīng)典電子系統(tǒng)。 溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，在各個種類的企業(yè)中應用廣泛的各種加熱設備、反應爐設備等都需要嚴格的控制溫度。多路溫度采集系統(tǒng)是利用 溫度傳感器 DS18B20 檢測溫度，并由單片機處理顯示。 分類號 TP274 單位代碼 11395 密 級 公開 學 號 0805270103 學生畢業(yè)設計（論文） 題 目 基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 作 者 張京 院 (系 ) 能源工程學院 專 業(yè) 測控技術與儀器 指導教師 趙鵬 答辯日期 2021年 5月 27日 II 榆 林 學 院 畢業(yè)設計（論文） 誠信責任書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果。 本設計利用 AT89S52 單片機為處理器，結合溫度采集電路、鍵盤電路、顯示電路、報警電路等實現(xiàn)對多路溫度的實時檢測與顯示。隨著時代的進步，科技的發(fā)展，各行各業(yè)對于溫度采集系統(tǒng)的要求也在不斷提高以達到設備環(huán)境、生產(chǎn)流程的安全要求，也越來越成為溫度采集系統(tǒng)的幾個重要指標。 溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是國際單位制中 7 個基本物理量之一，基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 2 它與人類生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究有著密切關系。 在溫度采集系統(tǒng)中我們經(jīng)常用到集成型溫度傳感器，集成型傳感器可以達到較高的精度，在集成型溫度傳感器的使用過程中，由于采用的單總線傳輸方式進行對遠距離的多點溫度進行檢測，故在程序的控制上較復雜。 根據(jù)本課題的設計目標以及硬件的特點，本系統(tǒng)的總體設計框圖如圖 21所示 圖 21總體 設計框圖 AT89S52 報警 時鐘電路 鍵盤電路 4 位 LED 顯示 DS18B20 1 DS18B20 2 DS18B20 3 DS18B20 4 基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 4 3 系統(tǒng)的硬件設計 一個溫度采集系統(tǒng) ,包括被采集信息的采集、轉換、顯示等環(huán)節(jié)，在本多路溫度采集系統(tǒng)設計中，包括 CPU 的選型以及包括顯示電路、存儲器、報警電路、電源電路等設計。由于 DS18B20只有三個引腳，其中兩根是電源線 VDD和 GND，另外 一 根用作總線 DQ(Data In/Out)，由于其輸出和輸入均是數(shù)字信號且與 TTL 電平兼容，因此其可以與微處理器直接進行接口，從而 省去了一般傳感器所必需的中間轉換環(huán)節(jié)。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。本設計采用片內(nèi)時鐘 電路，外接晶振和電容組成振蕩器。當內(nèi)部總線給口鎖存器置 0或 1時，鎖存器中的 0、 1狀態(tài)立即反映到引腳上。 時鐘電路 通常 由晶震控制芯片 、 電容 和 晶體震蕩器組成 。電路對外接電容的值盡管沒有明確的要求，然而電容的晶體振蕩器頻率會受到電容大小的影響，以及振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性都會受到影響。隨著電容充電的完成，RST端變成低電平。 DS18B20 提供 9位溫度讀數(shù)，構成多點溫度檢測系統(tǒng)而無需任何外圍硬件。 2） 在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 由于 DS18B20 是在一根 I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。 DS18B20 在完成一個讀時序過程，至少需要 60μ s才能完成。溫度表示值為 9bit，高位為符號位。該控制系統(tǒng)的功能如下： （ 1）溫度控制得設定范圍為 0～ 100℃，最小分辨率為 ℃。該電路由晶體管（ NPN）、顯示器（共陽極LED）和電阻構成。當數(shù)碼管顯示的時候，由于人眼的視覺暫留效果，仍然感覺到所有的數(shù)碼管都同時在顯示，此方法用到的是硬件掃描，成本低，但是占用的 CPU 資源多，亮度也不如靜態(tài)顯示。報警電路如圖 311 所示。由于已經(jīng)在上面獲取了多個 DS18B20 的 ROM 代碼并在 AT89S52 單片機內(nèi)部的 E2PROM 中建立了測量位置點和傳感器 64位 ROM 代碼之間的關系表，因此對多個溫度的 巡回測量流程圖如圖 42所示。 (8) 重復第 4步到第 7步， 直到所有的 DS18B20 測量處理完。 多通道顯示 選用高亮度發(fā)光 LED 器件。 榆林學院本科畢業(yè)設計（論文） 21 圖 43 多通道數(shù)據(jù)顯示 開始 單通道顯示方式 掃描鍵盤 是 SW1 嗎？ 是否有鍵按下？ 是 SW2 嗎？ 是 SW3 嗎？ 顯示 1 通道數(shù)據(jù) 過溫度報警及溫度顯示 顯示 2 通道數(shù)據(jù) 過溫度報警及溫度顯示 顯示 3 通道數(shù)據(jù) 過溫度報警及溫度顯示 顯示 4 通道數(shù)據(jù) 過溫度報警及溫度顯示 是 XUNJIAN 模式嗎？ 返回 Y N Y 是 SW4 嗎？ Y Y Y N N N N N Y 基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 22 溫度報警程序設計 由于 DS18B20 需要初始化才能使用，因此，首先必須對系統(tǒng)進行初始化并且要關閉所有中斷， DS18B20 把轉換到的溫度讀出，然后放到累加器 A中，把之前設置的溫度報警的上限值轉換成 DS18B20 的輸出值，這樣然后再與報警上限的溫度值進行比較，如果檢測的結果是溫度沒有超限，那么系統(tǒng)繼續(xù)進行檢測。 使用液晶顯示更加形象 ， 而且抗干擾能力強 ， 便于以后擴展 。 基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 24 圖 51 系統(tǒng)實物圖 圖 52 DS18B20在實物中的連接 榆林學院本科畢業(yè)設計（論文） 25 圖 53 實物仿真 基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)設計 26 6 總 結 使用 DS18B20 數(shù)字化溫度傳感器；實現(xiàn)多路測溫；簡化了硬件系統(tǒng)，減少了使用模擬傳感器要進行放大 A/D 轉換等工作。本設計創(chuàng)新點在于將單片機技術和一線總線技術相結合，改進現(xiàn)有的用放大和集成電路采集系統(tǒng)。論文中的錯誤與紕漏之處在所難免，懇請各位老師指正。70H～ 74H 顯示單元 (依次存放為小數(shù)位 ,個位 ,十位 ,百位 ,通道號數(shù) ) DISPLY1 DATA 71H DISPLY2 DATA 72H DISPLY3 DATA 73H TONG DATA 74H STONG0_X DATA 6AH 。閃爍標志 (分別為小數(shù)位 ,個位 ,十位 ,循環(huán) ) SSB_X BIT SSB_G BIT SS