【正文】 在開發(fā)的同時(shí)，和同學(xué)們之間的相互探討也使我獲益匪淺。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 34 參考文獻(xiàn) ① 賈詩煒 . 多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng) . ② 潘琢金 譯。而調(diào)用指令則不同，調(diào)用指令使得程序結(jié)構(gòu)清晰，無論是修改還是維護(hù)都比較方便。 首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設(shè)置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 程序設(shè)計(jì) 主程序調(diào)用了 4 個(gè)子程序，分別是顯示程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、溫度測(cè)試程序、中斷控制程序、單片機(jī)與 PC機(jī)串口通訊程序。看門狗能產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)用來終止任何由于微處理器故障而引發(fā)的不正常的系統(tǒng)操作。 考慮到底層電路板的工作 環(huán)境相對(duì)惡劣，單片機(jī)會(huì)受到周圍環(huán)境的干擾，而出現(xiàn)程序跑飛，死機(jī) 等一些不可預(yù)知的不正常工作現(xiàn)象。頁面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲(chǔ)單元唯一地確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀 /寫作了地址的選通。 ③ 顯示起始行設(shè)置（ Display Start Line） RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 1 顯示起始行（ 0~63） 圖 顯示起始行設(shè)置 該指令設(shè)置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。當(dāng)前 RST 為高電平狀態(tài)時(shí)， 128641 為正常工作狀態(tài)， RESET=0。狀態(tài)字為一個(gè)字節(jié)，其中僅 3位有效位，它們是： BUSY 表示當(dāng)前 128641接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)。此鍵盤的實(shí)現(xiàn)要用軟件的方法識(shí)鍵和譯鍵 。使單片機(jī)的設(shè)計(jì)更加靈活有效。 （ 3）測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線， AT89C51 DS18B20 1 DS18B20 2 DS18B20 3 DS18B20 20 VCC=5V 1— WIRE 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 另一組接 VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 DS18B20 采用外部供電方式，理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛 256 個(gè) DS18B20，但時(shí)間應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果掛接 25 個(gè)以上的 DS18B20仍舊有可能產(chǎn)生功耗問題。配置寄存器為高速暫存存儲(chǔ)器中的第五個(gè)字節(jié)。第 9 個(gè)字節(jié)為前 8個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。NC 空引腳 18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8位是單線系列編 碼（ DS18B20的編碼是 19H） ，后面 48 位是芯片唯一的序列號(hào)，最后 8位是以上 56的位的 CRC 碼（冗余校驗(yàn)）。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線上的時(shí)序滿足一定的要求時(shí)，可以不接外部電源，從而 使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。C ～ +125176。F) 178。 12 位分辨率時(shí)的最大工作周期為 750 毫秒。DS18B20 和 DS1822 使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng) ○ 6 。176。C 范圍內(nèi) ,精度為 177。 DS18B20 是 DALLAS 公司的 最新單線數(shù)字溫度傳感器 ○ 4 ，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 178。與 MCS51 兼容 178?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通 信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。所以 本設(shè)計(jì)選擇了 AT89C51 單片機(jī)。而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡單，安裝方便。 主控制部分 方案一 此方案采用 PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)。 這樣 ,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單 ,體積也不大 ,且由于 AT89C51 可 以帶多個(gè) DSB1820,因此可以 非常容易 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量 .輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò) 。 方案二 AD590 是一種單片集成的兩端式溫度敏感電流源，它具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏的高、無需補(bǔ)償、熱容量小、抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)距離測(cè)溫且使用方便的優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)通過實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的變化，通過液晶顯示溫度的數(shù)值，當(dāng)溫度值超出允許范圍時(shí)，報(bào)警器開始報(bào)警，從而遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)溫度系統(tǒng)的管理和控制。 溫度是一個(gè)和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測(cè)量和控制的重要物理量，是國際單位制七個(gè)基本量之一。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 Ⅰ 1 基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng) 【摘要】 溫度是一個(gè)和人們息息相關(guān)的物理量，溫度的變化會(huì)給我們帶來重大的影響，因此對(duì)溫度的檢測(cè)控制非常重要，其檢測(cè)控制一般使用各式各樣的傳感器。 溫度的變化會(huì)給我們的生活、工作、生產(chǎn)等帶來重大影響，因此對(duì)溫度的測(cè)量至關(guān)重要。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 第二章 方案論證 溫度檢測(cè)系統(tǒng)有則共同的特點(diǎn)：測(cè)量點(diǎn)多、環(huán)境復(fù)雜、布線分散、現(xiàn)場離監(jiān)控室遠(yuǎn)等。首先要通過溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)換成電量，把它的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成 電信號(hào)，然后放大，輸入到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，在輸入到數(shù)碼管顯示出來。 方案論證 從以上三種方案，很容易看出，方案一、方案二 都 需要對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換，十分麻煩，電路復(fù)雜，且工作量大，穩(wěn)定性差。它可在線編程，可在線仿真的功能，這讓調(diào)試變得方便。既可以單獨(dú)對(duì)多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC機(jī)通信 .運(yùn)用主從分布式思想，由一臺(tái)上位機(jī)（ PC 微型計(jì)算機(jī)），下位機(jī)（單片機(jī)）多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集，組成兩級(jí)分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量的巡回檢測(cè)系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 AT89C51○ 3 簡介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī) 。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 178。 5 個(gè)中斷源 178。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為 原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須 接上拉電阻 被拉高 。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。 芯片擦除： 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來完成。測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式串行輸出。176。C 。 總的來說 DS18B20 的主要特征 即 ： 178。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 178。 內(nèi)置 EEPROM，限溫報(bào)警功能。C ，在10～ +85176。 測(cè)量參數(shù)可配置 DS18B20的測(cè)量分辨率可通過程序設(shè)定 9~12 位。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。 EEPROM 非易失性記憶體用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)， DS18B20 共 3EEPROM，并在 RAM 都存在 鏡像，以方便用戶操作。 DS18B20在 0 工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值，其各位定義如圖 所示。另外單總線長度也不宜超過 80M，否則也會(huì)影響到數(shù)據(jù)的傳輸。 DS18B20 在三線制應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。 如圖 所示 ,16 個(gè)按鍵排列成 4 行 4 列， 4 個(gè)行的引線分別同 P1 口的~ 相聯(lián)接， 4個(gè)列的引線通過一個(gè)上拉電阻分別聯(lián)接到 ~ 口。 2． 顯示電路 （ 1） LCD 與單片機(jī)的接口電路 LCD 與單片機(jī)的接口電路如圖 所示： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 19 圖 鍵盤電路 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBA0P r o t e l I n t e r n a t i o n a l P / LL 3 , 1 2 a R o d b o r o u g h R dF r e n c h s F o r e s tN S WA u s t r a l i a 2 0 8 604 A u g 2 0 0 4 1 0 : 2 1 : 4 8F : \資料 \ P r o t e l 9 9 s e \ a l l . d d b D o c u m e n t s \ 鍵盤 . S c hT i t l eS i z e : N u m b e r :D a t e :F i l e :R e v i si o n :S h e e t ofT i m e :A2S1S W P BS2S W P BS5S W P BS6S W P BS7S W P BS8S W P BS9S W P BS 1 0S W P BS 1 1S W P BS 1 2S W P BS 1 3S W P BS 1 4S W P BS 1 5S W P BS 1 6S W P BS3S W P BS4S W P BR11 0 KR21 0 KR31 0 KR31 0 K+5P 1 . 3 P 1 . 2 P 1 . 1 P 1 . 0P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 20 圖 LCD 與單片機(jī)的接口電路 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 (2) 引腳分布及功能 ① 12864 液晶顯示屏共有 20 個(gè)引腳，其引腳名稱及引腳編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 所示： 圖 12864 液晶顯示模塊引腳分布圖 ②引腳功能如表 所示： 表 12864 液晶顯示模塊引腳功能 引腳 符 號(hào) 引 腳 功 能 引腳 符 號(hào) 引 腳 功 能 1 VSS 電源地 15 CS1 CS1=1：芯片選擇左邊 64*64 點(diǎn) 2 VDD 電源 +5V 16 CS2 CS2=1：芯片選擇右邊 64*64 點(diǎn) 3 VO 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源 05V 17 /RST