【正文】 //38k的調(diào)制頻率，定時(shí) 26us // EA=1。 flag=0。//允許外部 0中斷 ET0=1。//開(kāi)總中斷 TMOD=0x21。 irdata=irdata1。 flag=1。 } flag=0。//發(fā)送八位數(shù)據(jù)碼 for(i=0。 do{}while(count2endcount)。 do{}while(count2endcount)。i++) { endcount=10。 do{}while(count2endcount)。 } else { op=0。 respons()。 writebyte(0xae)。 respons()。 delay()。 delay()。 scl=0。 delay()。(i255)) i++。 sda=0。 } */ void init() //總線(xiàn)初始化 { scl=1。 char iraddr2。//系統(tǒng)碼的計(jì)數(shù) uchar key_bit_count=0。 uchar num。//顯示數(shù)據(jù)端口 /*****************************************************************************/ uchar temp。 sbit red=P2^6。//定義 I2C的寫(xiě)保護(hù)端 sbit scl=P1^6。 unsigned char ReadTemperature(void)。 特別是紅外通信和 I2C存儲(chǔ)部分，以前接觸的比較少，通過(guò)本裝置的設(shè)計(jì)，我完全掌握了它們的應(yīng)用， 這也極大的提高了我的 C編程能力，同時(shí)強(qiáng)化和提升了我的硬件設(shè)計(jì)能力。 31 第 6 章 總結(jié) 與展望 總結(jié) 本文給出了 智能空調(diào)節(jié)電控制器 的設(shè)計(jì)方案，將系統(tǒng)分為 溫度采集與顯示、 E2PROM存儲(chǔ)、紅外發(fā)送、紅外撲捉和單片機(jī)主控五個(gè)部分。系統(tǒng)硬件功能 包括溫 度采集 與 數(shù)碼 顯示， 外部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)， 紅外 通信模塊，系統(tǒng)控制模塊 硬件演示效果 下面的圖片都是我用自己的 51 開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)的各個(gè)模塊的功能 。 應(yīng)答信號(hào) I2C總線(xiàn)協(xié)議規(guī)定，每傳 送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)（含地址及命令字）后，都要有一個(gè)應(yīng)答信號(hào)， 23 以確定傳送的數(shù)據(jù)是否被對(duì)方收到。 I2C總線(xiàn)通信格式 下圖為 I2C總線(xiàn)上進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ鸥袷? 21 圖 I2C總線(xiàn)上進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ鸥袷? 數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定 I2C總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)上的高電平或低電平的狀態(tài)才允許變化，如下圖所示： 圖 I2C總線(xiàn)數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定 發(fā)送啟動(dòng)信號(hào) 在利用 I2C總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，首先由主機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng) I2C總線(xiàn)。在主從通信中，可以有多個(gè) I2C總線(xiàn)器件同時(shí)接到 I2C總線(xiàn)上， 所有與 I2C兼容的器件都具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，通過(guò)地址來(lái)識(shí)別通信對(duì)象，使他們可以經(jīng)由 I2C總線(xiàn)自由通信 。 DS18B20的復(fù)位時(shí)序 如圖 ： 圖 復(fù)位時(shí)序圖 DS18B20 的讀時(shí)序 如圖 所示 ： 對(duì)于 DS18B20 的讀時(shí)序分為讀 0 時(shí)序和讀 1 時(shí)序兩 個(gè)過(guò)程?？刂坪脮r(shí)序就能編寫(xiě)相應(yīng)功能的子函數(shù)對(duì) DS18B20進(jìn)行操作。 紅外指令信號(hào)的撲捉識(shí)別 由于采用的是紅外一體化接收頭，它的輸出信號(hào)就是單片機(jī)能夠識(shí)別的 TTL電平，因此我 采用定時(shí)計(jì)數(shù)的方式來(lái)區(qū)別 0和 1,用下降沿的外部 0中斷來(lái)?yè)渥郊t外指令信號(hào) 。后 16位為 8位的操作碼和 8位的操作反碼，用于核對(duì)數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。最高三位顯示 DS18B20編號(hào)，用來(lái)顯示當(dāng)前 DS18B20的溫度數(shù)據(jù)，如 “no 1”等編號(hào)。 SDA線(xiàn)上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在 SCL為低電平的期間才能改變， SCL為高電平的期間， SDA狀態(tài)的改變被用來(lái)表示起始和停止條件。 結(jié)束信號(hào)： SCL為低電平時(shí)， SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。 2. 系統(tǒng)復(fù)位電路 MCS51單片機(jī)的復(fù)位操作有兩種方式：上電復(fù)位和上電按鈕復(fù)位。 DS18B20數(shù)據(jù)傳輸端口漏極開(kāi)路，因此多個(gè) DS18B20可以進(jìn)行 “ 線(xiàn)與 ” ，掛載在同一條數(shù)據(jù)線(xiàn)上。主機(jī)進(jìn)行 ROM操作時(shí)，必須提供五種操作命令之一： 1） Read ROM(讀 ROM),2)Match ROM(符合 ROM),3)Search ROM(搜索 ROM),4)Skip ROM(跳過(guò)ROM),Alarm Search(告警搜索 )。因此根據(jù)實(shí)際情況，可以將本系統(tǒng)分為如下幾個(gè)部分： 溫度采集模塊 ，系統(tǒng)控制模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊， 數(shù)碼管 顯示模塊， 紅外接收模塊 ，紅外發(fā)送 模塊。 方案三采用紅外通信的方式和單片機(jī)軟件模擬 I2C 總線(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)電路與編程是最復(fù)雜的一種，但是可操作性和可維護(hù)性是最好的，并且同樣能夠?qū)W習(xí)適用大部分的空調(diào)， 5 通過(guò)紅外信號(hào)的傳輸控制方式對(duì)裝置的安裝也非常的方便，既不需要拆動(dòng)空調(diào)，只要在紅外敏感的范圍內(nèi)對(duì)安裝的位置也沒(méi)要求，安裝的成本也不會(huì)提高 ，而 51 單片機(jī)也是目前市場(chǎng)上最成熟，最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一款單片機(jī)， 對(duì)它的應(yīng)用也是最方便的 。時(shí)又允許開(kāi)啟； 4 第 2 章 方案比較與論證 設(shè)計(jì)思路 智能空調(diào)節(jié)電控制器 是由微控制器獲取溫度傳感器數(shù)據(jù)，并 通過(guò)紅外通信技術(shù) 對(duì) 環(huán)境內(nèi)的空調(diào)進(jìn)行相應(yīng)的控制 。具體要求如下： 1) 14176。 并且在設(shè)計(jì)完了以后，控制器會(huì)根據(jù)編程自動(dòng)控制空調(diào)調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度在設(shè)置的溫度范圍內(nèi)，具有智能控制的功能 。 課題 背景 和 意義 現(xiàn)有辦公室的空調(diào)由于人為控制上下限的溫度值，有時(shí)候?yàn)榱藞D舒服將溫度設(shè)的很低，而且在無(wú)人的時(shí)候常常忘記關(guān)掉空調(diào)， 特別是在一些大型的公共場(chǎng)所， 這不僅僅會(huì)造成電能的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)人的身體健 康 不利，基于這種背景空調(diào)節(jié)電控制器就有它的用場(chǎng)了，它通過(guò)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的溫度判斷是否達(dá)到上下限值從而自動(dòng)通過(guò)發(fā)射學(xué)習(xí)到得紅外指令信號(hào)來(lái)控制空調(diào)的制冷、加熱和開(kāi)關(guān)機(jī) 來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。 2． DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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,高速暫存器。 溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí)測(cè)量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開(kāi)溫度的測(cè)量，因此研究溫度的測(cè)量方法和裝置具有重要的意義。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。 針對(duì) 環(huán)境溫度檢測(cè)和空調(diào)紅外控制給出了實(shí)用的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，成功實(shí)現(xiàn)了控制器對(duì)空調(diào)的智能控制。另一方面，傳感器的被測(cè)信號(hào)來(lái)自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時(shí)效，各自都在開(kāi)發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類(lèi)繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。 DS18B20 介紹 及優(yōu)點(diǎn) 由 DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20型單線(xiàn)智能溫度傳感器 ,屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 ,可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。 CPU 對(duì) DS18B20 的訪(fǎng)問(wèn)流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能 對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。因此 采用單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 可將溫度直接轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理，而且在單總線(xiàn)上可以?huà)於嗥?DS18B20，微機(jī)只需一根端口線(xiàn)就能與多片 DS18B20 進(jìn)行通 信 ， 而且由于它體積小的優(yōu)點(diǎn)，因此 占 用 的 PCB板面積很小 ,電路也很好設(shè)計(jì) 。文中對(duì) 每個(gè)部分功能、實(shí)現(xiàn)過(guò)程作了詳細(xì)介紹。時(shí)又允許開(kāi)啟； 3) 高于 28176。 方案二 ：采用獨(dú)立的模塊，用具有硬件 I2C 總線(xiàn)控制單元的單片機(jī)和溫度傳感器檢測(cè)電路構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的模塊，通過(guò)判斷檢測(cè)到的不同的溫度值來(lái)控制空調(diào)的運(yùn)行，而它們的連接采用數(shù)據(jù)線(xiàn)的方式，單片機(jī)上只要 一個(gè)用來(lái)控制的 I/O 口就行。 3. Protel DXP不是單純的 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是 SCH（原理圖）設(shè)計(jì)、 SCH（原理圖）仿真、 PCB（印制電路板）設(shè)計(jì)、Auto Router（自動(dòng)布線(xiàn)器）和 FPGA設(shè)計(jì)等，覆蓋了以 PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。外形圖如圖 。首 先用讀暫存器指令（ BEH），讀出 ℃ 為分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果，然后切去測(cè)量結(jié)果中的最低有效位（ LSB），得到所測(cè)實(shí)際溫度整數(shù)部分 T1，然后用 BEH指令讀取計(jì)數(shù)器 1的計(jì)數(shù)剩余值 M1和每度計(jì)數(shù)值 M2。如圖 。對(duì) 24C02進(jìn)行操作，必須嚴(yán)格掌握讀寫(xiě)時(shí)序。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)上，則定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。而單片機(jī) P0口輸出信號(hào)作為數(shù)碼管段選信號(hào)，顯示數(shù)字或者字符， P2口輸出信號(hào)作為數(shù)碼管位選信號(hào)，用來(lái)選擇哪個(gè)數(shù)碼管亮或滅。這種遙控碼具有以下特征： 采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為 、間隔 、周期為 “ 0” ；以脈寬為 、間隔 、周期為 “ 1” 。引腳分配說(shuō)明如下： X1， X2分別接時(shí)鐘振蕩電路的輸入輸出； RST為復(fù)位信 號(hào)輸入端； SCL， SDA為存儲(chǔ)器 24C02的時(shí)鐘線(xiàn)，數(shù)據(jù)線(xiàn)； ， ， 、紅、藍(lán)發(fā)光二極管； 聲器； DS18B20數(shù)據(jù)輸入輸出及控制端口； P0為數(shù)碼管 數(shù)據(jù) 端口；,； ， 紅外信號(hào)接收和發(fā)送 端口。 由于我的主控遙控器是 32位編碼，因此本控制器只能識(shí)別 32的遙控器指令信號(hào)，依據(jù)紅外 一體化接收的解調(diào)原理，發(fā)射時(shí)在低電平部分發(fā)射 38K的脈沖信號(hào)，高電平則不發(fā)信號(hào)， 發(fā)送 38K的脈沖信號(hào)時(shí)采用定時(shí)器 2定時(shí) 26us。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線(xiàn)器件作為從設(shè)備。 圖 寫(xiě)時(shí)序圖 在整個(gè)控制器程序的運(yùn)行過(guò)程中采用定時(shí)器 0定時(shí) ，每隔 1S實(shí)時(shí)采集一次環(huán)境的溫度值并用數(shù)碼管顯示， 下面對(duì)幾個(gè) DS18B20重要的函數(shù)進(jìn)行介紹。 總線(xiàn)上各器件均采用漏極開(kāi)路結(jié)構(gòu)與總線(xiàn)相接，因此 SCL和 SDA都需要上拉電阻，總線(xiàn)在空閑狀態(tài)下均保持高電平，連接到總線(xiàn)上的任意器件輸出的低電平，都將使總線(xiàn)的信號(hào)變低，即各器件的SDA和 SCL都是線(xiàn)與的關(guān)系。 圖 尋址字節(jié)的位定義 主機(jī)發(fā)送地址時(shí)，與主機(jī)連接的從機(jī)都將這 7位地址碼與自己的地址比較，如果相同，則認(rèn)為自己正被主機(jī)尋址，根據(jù) R/W位將自己設(shè)定為發(fā)送器或接收器。 在總線(xiàn)的一次數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，可以有以下幾種組合方式： 主機(jī)向從機(jī)發(fā)送 數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個(gè)傳送過(guò)程中不變； 主機(jī)在第一個(gè)字節(jié)后立即從從機(jī)讀取數(shù)據(jù)； 在傳送過(guò)程中，當(dāng)需要改變方向時(shí)，需將起始信號(hào)和從機(jī)地址各重復(fù)一次，而兩次讀寫(xiě)方向位剛好相反。 30 照片中的紅外發(fā)光二極管處于熄滅狀態(tài)。理論≠實(shí)踐。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了很多難以解決的問(wèn)題， 這些問(wèn)題涉及到硬件、軟件、論文等方面， 每次遇到 問(wèn)題我都直接跑去他辦公室請(qǐng)教， 看到我過(guò)來(lái)，他即刻停止手中的活， 細(xì)心地為我講解， 這些問(wèn)題 他 都講的非常清晰透徹， 聽(tīng)完之后有種豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。 send_irdata(char p_irdata)。 //18B20單線(xiàn)溫度檢測(cè) /*****************************************************************************/ sbit green=P2^5。 sbit seg3=P1^3。//定義紅外接 收端口 bit learn_heat=0。//定時(shí)器計(jì)數(shù)值暫存 //uint buf_mon_code=0。//延時(shí)計(jì)數(shù)值 uint endcount。x++) for(y=0。 delay()。 delay()。 scl=1。 for(i=0。 } scl=0。 for(i=0。 } return(k)。 stop()。 writebyte(0xaf)。//26us定時(shí) TL2=0xE6。 endcount=173。 irdata=iraddr1。 } else { endcount=15。i++) { endcount=10。 do{}while(count2endcount)。 do{}while(count2endcount)。//發(fā)送八位數(shù)據(jù)碼反碼 for(i=0。 }