【正文】 置標志位 ,DS18B20 存在 LJMP INI3 INI2: CLR BZ1 。跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE MOV A,0BEH 。若 BZ3 為 1，則跳轉(zhuǎn) NEXT LCALL WARN 。蜂鳴器發(fā)光二極管復(fù)位（低電平） MOV TMIN,0FH 。DS18B20 溫度傳感器的第一個字節(jié) TH EQU 31H 。在方案設(shè)計選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用單片機的能力，對單片機的各個管腳的功能也有了進一步的認識。 在這次課程設(shè)計中，我們還切身感受到團結(jié)、合作的重要性。通過按鍵調(diào) 節(jié)下限高于實際溫度時二極管亮燈，當再次調(diào)節(jié)使之低于實際溫度時二極管滅。明顯問題不在電壓上。 5）顯示子程序，使二極管能正常顯示溫度上下限及實際采集溫度值。通常把控制 LED 數(shù)碼管發(fā)光顯示字符的 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼或者字符譯碼，如圖所示。 8段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示。 S51 增強型單片機實驗板通過一個三極管 C8550 來放大驅(qū)動蜂鳴器，原理圖見下面圖： S51 增強型單片機實驗板驅(qū)動蜂鳴器原理圖 如圖所示，蜂鳴器的正極接到 VCC(+5V)電源上面，蜂鳴器的負極接到三極發(fā)射管的發(fā)射極 E，三極管的基級 B 經(jīng)過限流電阻 R1后由單片機的 引腳控制，當 輸出低 電平時，三極管 T1截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當 輸出高 電平時，三極管導通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。 發(fā)光二極管 發(fā)光二極管的核心部分是由 P 型半導體和 N 型半導體組成的晶片，在 P 型半導體和N 型半導體之間有一個過渡層，稱為 PN 結(jié)。這種電容器不宜使用在脈沖電路中，因為它們易于被脈沖電壓擊穿。 75452 常用于驅(qū)動步進電機等！ 電解電容 電解電容是電容的一種介質(zhì)有電解液涂層有極性，分正負不可接錯。 D7D6 =11 啟動 計數(shù)器 。當定時工作時 ,從芯片內(nèi)部按機器周期提供固定頻率的計數(shù)脈沖；當計數(shù)工作時，從芯片外部引入計數(shù)脈沖。狀態(tài)寄存器的端口地址與命令寄存器相同，低 8 位也是 00H，狀態(tài)寄存器的內(nèi)容只能讀出不能寫入。命令寄存器只能寫入，不能讀出，命令寄存器的格式如 下圖 所示。 TIMER OUT：定時 /計數(shù)器輸出端。當 IO/ ＝ 0 時，則選擇 8155 的片內(nèi)RAM， AD0～ AD7 上地址為 8155 中 RAM 單元的地址（ 00H～ FFH）；當 IO/ ＝ 1 時，選擇 8155的 I/O口， AD0～ AD7 上的地址為 8155 I/O 口的地址。復(fù)位后， 3個 I/O口均為輸入方式?；謴?fù) B RET 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 15 二、 89C51 89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能 名稱 類型 名稱和功能 Vss I 地 Vcc I 電源：提供掉電、空閑、正常工作電壓 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 16 I/O P0 口是開漏雙向口 ，可以寫為 1 使其狀態(tài)為懸浮 用作高阻輸入 。1us NOP 。1us NOP 。把寫的位放到 C 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 14 ACALL WRBIT 。1us NOP 。存在時間等待 SHORT : POP A POP B RET (2)寫時間隙 當主機總線 t0 時刻從高拉至低電平時就產(chǎn)生寫時間隙從 t0 時刻開始 15us 之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上 DSl820在 t0后 1560us間對總線采樣 .若低電平寫入的位是 0,若高電平寫入的位是 2 位間的間隙應(yīng)大于 1us。計數(shù) 250 次 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 13 DJNZ B,$ 。所有寫時間隙必須最少持續(xù) 60μs ，包括兩個寫周期間至少 1μs 的恢復(fù)時間。如果使用寄生電源，總線控制器必須在發(fā)出這條命令后立即起動強上拉，并保持 500ms。 Read Scratchpad [BEh] 這個命令讀取暫存器的內(nèi)容。 I/O 信號 DS18B20 需要嚴格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。 Skip ROM [CCh] 這條命令允許總線控制器不用提供 64 位 ROM 編碼就使用存儲器操作命令，在單點總線情況下 又 節(jié)省時間。所有 ROM操作命令都 8位長度。 單線總線的空閑狀態(tài)是高電平。 單線總線系統(tǒng) 單線總線系統(tǒng)包括一個總線控制器和一個或多個從機。 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 9 暫存器的結(jié)構(gòu)為 8 個字節(jié)的存儲器。 8 位系列編碼都進入以后，序列號再進入， 48 位序列號都進入后，移位寄存器中就存儲了 CRC值?？偩€控制器可以用 64 位 ROM 中的前 56 位計算出一個 CRC 值，再用這個和存儲在 DS1820 中的值進行比較 ，以確定 ROM 數(shù)據(jù)是否被總線控制器接收無誤。下面 48位是一個唯一的序列號。因為這些寄存器是 8 位的，所以 ℃ 位被忽略不計。這是通過改變計數(shù)器對溫度每增加一度所需計數(shù)的的值來實現(xiàn)的。 測溫操作 DS18B20 通過一種片上溫度測量技術(shù)來測量溫度。另外，在單線總線上可以掛任意多片 DS18B20，而且如果它們都使用外部電源的話，就可以先發(fā)一個 Skip ROM 命令，再接一個 Convert T 命令，讓它們同時進行溫度轉(zhuǎn)換。 有兩種方法能夠使 DS18B20 在動態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電流供應(yīng)?？梢杂靡粭l存儲器操作命令對 TH 和 TL 進行寫入，對這些寄存器的讀出需要通過暫存器。在單線端口條件下， 必須先建立 ROM 操作協(xié)議，才能進行存儲器和控制操作。 關(guān)鍵詞： DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 89C51 LED 共陰 極 顯示器 程序匯編 調(diào)試 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 3 目 錄 一、 DS18B20???????????????? 6 二、 89C51????????????????? 17 三、 8155?????????????????? 19 四 、實驗設(shè)備及原理 ????????????? 23 五 、設(shè)計思路及程序流程圖 ??? ??????? 28 六 、上機 調(diào)試 過程 ?????????????? 37 七 、 心得體會 ???????????????? 38 八 、附件Ⅰ Ⅱ Ⅲ ????????????? ? ? 40 參考文獻 ?????????????????? 47 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 4 正 文 一、 DS18B20 溫度傳感器 DS1820 單線數(shù)字溫度計 特性 ? 獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊 ? 簡單的多點分布應(yīng)用 ? 無需外部器件 ? 可通過數(shù)據(jù)線供電 ? 零待機功耗 ? 測溫范圍 55~+125℃ ，以 ℃ 遞增 ? 溫 度以 9 位數(shù)字量讀出 ? 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間 200ms（典型值） ? 用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置 ? 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件 ? 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費品、溫度計或任何熱感測系統(tǒng) 引腳說明 16腳 SSOP PR35 符號 說明 9 1 GND 接地 8 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出腳。 微微 機機 原原 理理 與與 接接 口口 技技 術(shù)術(shù) 綜綜 合合 實實 踐踐 說說 明明 書書 課程名稱： 微機原理與接口技術(shù)綜合實踐 設(shè)計題目： 數(shù)字溫度傳感器測溫 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 2 摘 要 利用 DS18B20 溫度傳感器與 89C51 相連測量室內(nèi)溫度并且在六位 LED 顯示器的中間兩位顯示出來。對于單線操作：漏極開路（見 “ 寄生電源 ” 節(jié)） 7 3 VDD 可選的 VDD 引腳。因此，控制器必須首先提供下面 5 個 ROM 操作命令之一： 1）讀 ROM， 2）匹配 ROM， 3）搜索 ROM， 4）跳過 ROM， 5）報警搜索。所有數(shù)據(jù)都是以最低有效位在前的方式進行讀寫。第一種方法 ，當進行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 2E 存儲器操作時，給 I/O 線提供一個強上拉。注意當加上外部電源時，GND 引腳不能懸空。圖 4 示出了溫度測量電路的方框圖。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時知道在給定溫度下計數(shù)器的值和每一度的計數(shù)值。 TH 或 TL 的最高有效位直接對應(yīng) 16位溫度寄存器的符號位。最后 8位是以上 56 位的 CRC 碼。 CRC 計算等式如下： CRC= 8X + 5X + 4X +1 DS1820 同樣用上面的公式產(chǎn)生一個 8 位 CRC 值，把這個值提供給總線控制器用來校驗傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。移入 8位 CRC 會使移位寄存器復(fù) 0。頭兩個字節(jié)包含測得的溫度信息。 DS18B20 是從機。無論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過程時，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的話，總線必必須停留在空閑狀態(tài)。 Read ROM [33h] 這個命令允許總線控制器讀到 DS18B20 的 8 位系列編碼、唯一的序列號和 8 位 CRC碼。如果總線上不止一個從機，在 Skip ROM 命令之后跟著發(fā)一條讀命令，由于多個從機同時傳送信號，總線上就 會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突（漏極開路下拉效果相當于相與）。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1。讀取將從字節(jié) 0開始，一直進行下去，直到第 9（字節(jié) 8， CRC）字節(jié)讀完。 Recall 2E [B8h] 這條命令把報警觸發(fā)器里的值拷回暫存器。 I/O 線電平變低后， DS18B20 在一個 15μs 到 60μs 的窗口內(nèi)對I/O 線采樣。保持低電平 500us SETB 。 寫位子程序 (待寫位的內(nèi)容在 C 中 ) WRBIT: PUSH B 。1us MOV ,C 。調(diào)寫 1位子程序 DJNZ B WLOP 。1us NOP 。1us RDDLT:DJNZ B,RDDLT 。 P0 也可以在 訪問外部程序存儲器時作地址 的低字節(jié) 。 AD0～ AD7：三態(tài)的地址 /數(shù)據(jù)總線。 ALE：地址鎖存信號。 VCC：＋ 5V 電源。 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 19 在 ALT1～ ALT4 的不同方式下， A 口、 B口及 C口的各位工作方式如下： ALT1： A口， B 口為基本輸入 /輸出， C 口為輸入方式。所以可以認為 8155 的 I/O 口地址 00H 是命令 /狀態(tài)寄存器，對其寫入時作為命令寄存器；而對其讀出時，則作為狀態(tài)寄存器。但 8155 的定時器 /計數(shù)器，不論是定時工作還是計數(shù)工作，都由外部提供計數(shù)脈沖，其信號引腳就是TIMER IN. ④ MCS 51 的定時器 /計數(shù)器，計數(shù)溢出自動置位 TCON 寄存器的計數(shù)溢出標志位（ TF），供用戶以查詢或中斷方式使用；但 8155 的定時器 /計數(shù)器，計數(shù)溢出時向芯片外邊輸出一個信號（ TIMER OUT）。如計數(shù)器沒運行，則在裝入計數(shù)值后開始計數(shù)；如計數(shù)已運行，則在當前計數(shù)值計滿后，再以新的計數(shù)值進行計數(shù)。電容(Electric capacity)，由兩個金屬極，中間夾有絕 緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成。 獨石電容 電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。在某些半導體材料的 PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。因此，我們可以通過程序控制 引腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 25 一個 8 段 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖 61所示。 北京交通大學微機原理與接口技術(shù)綜合實踐說明書 26 五 、設(shè)計思路及程序流程圖 設(shè)計思路 ： 一）、 熟悉了解所給電路，以及各