【正文】 八、致謝在本畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和制作過程中，感謝老師給了我很大的幫助，同時(shí)也離不開很多的同學(xué)熱心幫助，是他們在我遇到難題的時(shí)候給了我啟發(fā)。4位低溫設(shè)定完畢，如果用戶設(shè)置的高溫比設(shè)定的低溫高的話則顯示“ERRO”表示錯(cuò)誤提示，同時(shí)會(huì)有蜂鳴器及時(shí)報(bào)警提示，然后自動(dòng)顯示“UP”，讓用戶重新進(jìn)行溫度設(shè)定。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。當(dāng)所測溫度超過獲低于所預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。 采樣下一位MOV R6, 14H 。READDS1820:MOV 　R7, 08H 。 延時(shí)40 LsDJN Z　R6, ＄SETB　 TEM PD IN 。主機(jī)要生成一個(gè)寫0 時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存60μs。產(chǎn)生寫0 時(shí)序的方式：在主機(jī)拉低總線后，只需在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平即可(至少60us)。(3)系統(tǒng)工作時(shí)，把讀取了編碼的DS18B20 掛在總線上?；趩慰偩€上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，初始化過程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少1 微秒；來自DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在時(shí)間下降沿之后的15 微秒內(nèi)有效。 的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài)。DS18B20與芯片連接電路如圖 ：圖 DS18B20與單片機(jī)的連接外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。SMCl602A芯片的接口信號說明如表 1所列。最后，SMC1602A芯片將送來的值顯示于顯示屏上。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，DS18B20 收到信號后等待 16～60 微秒左右，后發(fā)出 60～240 微秒的存在低脈沖，主 CPU收到此信號表示復(fù)位成功。首先用 DS1820 提供的讀暫存寄存器指令(BEH)讀出以 ℃為分辨率的溫度測量結(jié)果，然后切去測量結(jié)果中的最低有效位(LSB)，得到所測實(shí)際溫度整數(shù)部分 T 整數(shù)，然后再用 BEH 指令讀取計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)剩余值M 剩余和每度計(jì)數(shù)值 M 每度，考慮到 DS1820 測量溫度的整數(shù)部分以℃、 ℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度 T 實(shí)際可用下式計(jì)算得到：T實(shí)際=(T 整數(shù)－℃)+(M 每度－M 剩余)/M 每度。主機(jī)根據(jù) ROM 的前 56 位來計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值做比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù) 據(jù)是否正確。圖中，S 表示位。高速暫存RAM 的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖 。●較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。這里采用DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為測溫元件?！馪SEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P2口在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。在FLASH 編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0 外部電位必須被拉高。AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4kbytes 的可編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器,兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051 指令系統(tǒng)及引腳。在0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度。社會(huì)的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，本文將介紹智能集成溫度傳感器DS18B20的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對以此傳感器，89S51 單片機(jī)為控制器構(gòu)成的數(shù)字溫度測量裝置的工作原理及程序設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的介紹。 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告題 目：基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級： 07 電氣自動(dòng)化本 姓 名： 畢飛飛 指導(dǎo)教師： 臧老師 成 績： 電氣工程系2022 年 5 月 25 日1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書學(xué)生班級： 07 電氣自動(dòng)化本 學(xué)生姓名： 畢飛飛 學(xué)號：0709111001 設(shè)計(jì)名稱： 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 起止日期： 2022 年 5 月 24—2022 年 5 月 28 指導(dǎo)教師： 臧老師 設(shè)計(jì)要求：本設(shè)計(jì)主要是介紹了單片機(jī)控制下的溫度檢測系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了其硬件和軟件設(shè)計(jì)，并對其各功能模塊做了詳細(xì)介紹，其主要功能和指標(biāo)如下：●利用溫度傳感器（DS18B20）測量某一點(diǎn)環(huán)境溫度●測量范圍為55℃～＋99℃，精度為177。與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，其具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫要求比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)DS18B20和微控制器AT89S51 構(gòu)成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計(jì)算機(jī)連接。它集 Flash 程序存儲(chǔ)器既可在線編程（ISP ），也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價(jià)位 AT89S51單片機(jī)可為提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠?！馪1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流?！馪3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。在由外部程序存儲(chǔ)器取址期間，每個(gè)機(jī)器周期PSEN兩次有效。 DS18B20 簡單介紹:DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。在使用PL/M、C等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對DS1820操作部分最好采用匯編14語言實(shí)現(xiàn)。 圖 高速暫存RAM結(jié)構(gòu)圖前２個(gè)字節(jié)包含測得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。對應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號位 S=0 時(shí)，表示測得的溫度植為正值，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng) S=1 時(shí)，表示測得的溫度植為負(fù)值，先將補(bǔ)碼變換為原碼，再計(jì)算十進(jìn)制值。DS18B20 測溫原理DS18B20 的測溫原理如圖 2 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應(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 ℃所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。表 1 DS18B20 暫存寄存器分布該字節(jié)各位的定義如下：TM R1 R0 1 1 1 1 1低 5 位一直都是 1，TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。（2）、 測量數(shù)據(jù)比較表 2 為采用直接讀取測溫結(jié)果方法和采用計(jì)算方法得到的測溫?cái)?shù)據(jù)比較，通過比較可以看出，計(jì)算方法在 DS1820 測溫中不僅是可行的，也可以大大的提高 DS1820 的測溫分辨率。 由圖1可看到，本電路主要由DSl8820溫度傳感器芯片、SMCl602A液晶顯示模塊芯片和89C2051單片機(jī)芯片組成。表1 SMCl602A芯片的接口信號說明 （三）、 溫度檢測電路DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來完成。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC 引線。在檢測到I/O 引腳上的上升沿之后，DS18B20 等待15～60μs,并且接著發(fā)送脈沖（60～240μs 的低電平信號）。為