【正文】 我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己?；仡?四年學(xué)習(xí)期間的一千余個日日夜夜， 自己為課題的研究 ，靜心鉆研，潛心研究，并取得初步研究成果而感到欣慰。 本文介紹了用單片機(jī) AT89C51 控制 DS18B20以及著重分析各單元電路的設(shè)計，以及各電路與單片機(jī)的接口技術(shù)。由此可見，電源回路有問題。（模擬多點不同溫度值環(huán)境） 測試儀器 :，溫度計 0~100 攝氏度， keil 51 軟件。 ③ 要使用有效的助焊劑，在焊接電子產(chǎn)品時，廣泛使用酒精松香水作為助焊劑。 （ 4）對焊點的基本要求： ① 光潔整齊的外觀，良好的焊點要求焊料用量恰到好處，外表有金屬光澤，沒有粒尖，橋接等現(xiàn)象，并且不傷及導(dǎo)線的絕緣層及相鄰元器件。 ③ 保證機(jī)械強(qiáng)度，電子產(chǎn)品在使用過程中，不可避免的需要運(yùn)輸和搬動，會發(fā)生各種有意或無意的振動和沖擊，如果機(jī)械安裝不夠牢固，電氣連接不夠可靠，都有可能因為加速度的瞬間受力使裝置受到損害。用萬用表檢測三極管的極性時，首先確定基極 b：用萬用表 R 1KΩ或 R 10KΩ檔，然后用黑（紅）表筆任意測量兩極直到指針有較大擺動為止，把黑（紅）表筆固定，用另一只表筆紅（黑）表筆測量另一極，直至指針仍有較大的擺動，這時可確定固定的表筆為 b 同時根據(jù)表筆的顏色可以知道 NPN(PNP)型。檔次調(diào)整好了和表筆接好后，觀察萬用表指針是否較大的偏轉(zhuǎn)，然后由最大的偏轉(zhuǎn)慢慢的減小至最小值（或零），如果是上述情況則證明該電容有充、放電的功能，為好電容。由于靜態(tài) RAM 掉電后信息即丟失，因此需要再通過拷貝鍵盤掃描 有鍵閉合 延時去鍵 抖動動 掃描鍵盤 找到閉合鍵 計算鍵值 閉合鍵釋放 建立有效標(biāo)志 返回 建立無效標(biāo)志 N Y N Y N Y 29 RAM 命令 48H 將第 2 和第 3 字節(jié)單元的溫度報警限值拷貝到 E178。 如果只對某一個 DS18B20 進(jìn)行溫度測量 ,只要將第 1 步跳過 ROM命令 CCH,改為匹配 ROM 命令 55H,將撥動開關(guān)撥到和要測量的 DS18B20 的編號相對應(yīng)的數(shù)值上 ,單片機(jī)讀取撥動開關(guān)的數(shù)值 (編號 )n,到 AT89C51 建立的關(guān)系表中從 (n 1) 8 開始的單元取出 ROM 代碼發(fā)送到總線 ,去掉第 8 步 ,其余和上面步驟相似即 27 可。 (2)發(fā)啟動所有在線的 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換命令 44H。由于采用了無源蜂鳴器，所以 輸出低電平時，蜂鳴器不會發(fā)聲，需要輸出一個脈沖信號蜂鳴器才會發(fā)聲，脈沖信號的頻率決定了 蜂鳴器發(fā)出的聲音的音調(diào)的高低。 ② LCD1602 的性能參數(shù) LCD1602A 的管腳排列如圖 31，它共有 16 個腳，各引腳功能如下： VSS： 電源地 VDD：電源正極 VL：液晶顯示偏壓信號， 對比度調(diào)整端， 接地時最高，接正電源最低，可接 10K 電位器調(diào)整 RS: 寄存器選擇，高電平選擇數(shù) 據(jù)寄存器 低電平選擇指令寄存器 R/W 讀 /寫選擇端，高電平讀操作，低電平寫操作 E 使能信號， 當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令 BLA 背光源正極 圖 BLK 背光源負(fù)極 圖 314 LCD1602A的管腳 D0~D7 數(shù)據(jù)端口 芯片的主要技術(shù)參數(shù)及應(yīng)用配置 ： 顯示容量： 16 2個字符 芯片工作電壓： ～ 工作電流： () 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： （ WXH） mm 21 表 315LCD1602A主要技術(shù)參數(shù) 表LCD 1602A顯示模式 表 317 LCD1602A顯示開 /關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 2 VDD 電源正極 3 VL 液晶顯示偏壓信號， 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L） 6 E 使能信號 7 D0 Data I/O 8 D1 Data I/O 9 D2 Data I/O 10 D3 Data I/O 11 D4 Data I/O 12 D5 Data I/O 13 D6 Data I/O 14 D7 Data I/O 15 BLA 背光源正 16 BLK 背光源負(fù) 表 318 LCD1602A接口信號說明 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設(shè)置 16*2顯示， 5*7點陣， 8 位數(shù)據(jù)接口 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D=1開顯示 D=0 關(guān)顯示 C=1 顯示光標(biāo) C=0 不顯示光標(biāo) B=1 光標(biāo)閃爍 B=0 光標(biāo)不閃爍 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀 /寫一個字符后，地址指針加 1，且光標(biāo)加 1； N=0 當(dāng)讀 /寫一個字符后，地址指針減 1，且光標(biāo)減 1； S=1 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示左移 (N=1)或者右移 (N=0),以得 到光標(biāo)不移動而整屏移動的效果； S=0 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動。 將第 3 列邊為第電平，其余列為低電平時，輸出編碼為本 0111。在第 0 列上若有某一個按鍵按下，則相應(yīng)的行被拉到 低電平，則表示第 0 列和此行相交的位置上有鍵按下。 a）判斷有無鍵按下。 在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵 來連通。并且在用戶使用中 ,該位總是保持為 0。二是這里的7 與 是假設(shè)傳感器的分辨率設(shè)置 時的計算值。只需將 DS18B20 17 信號線與單片機(jī) 1 位 I/O線相連，且單片機(jī)的 1 位 I/O 線可掛接多個 DS18B20 ，就可實現(xiàn)單點或多點溫度檢測。s。s 期間， DS18B20 采樣總線的狀態(tài)。s 的恢復(fù)時間。初始化波形如圖 38 所示。s，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖 (TX)。 DS18B20 的 ROM 如表 34 所示，每個 ROM 命令都是 8 bit 長。 ④配置寄存器 表 35 配置寄存器 0 R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 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。使用寄生電源時， DS18B20 不需額外的供電電源；當(dāng)總線為高電平時，功率由單總線上的上拉電阻通過 DQ 引腳提供；高電平總線信號同時也向內(nèi)部電容 CPP 充電， CPP 在總線低電平時為器件供電。 ? 數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選 擇。 AT89C51 芯片提供三級程序存儲 11 器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 P0 口是三態(tài)雙向口 ,通稱數(shù)據(jù)總線口 ,因為只有該口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。 圖 31 DS18B20 與單片機(jī)接口電路 (2) 中央處理器 AT89C51 簡介 ① AT89C51 的特點 AT89C51 具有以下幾個特點： ? AT89C51 與 MCS51 系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容； ? 片內(nèi)有 4k 字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲器； ? 全靜態(tài)工作 ,工作范圍： 0Hz～ 24MHz； ? 三級程序存儲器加密； ? 128 8 位內(nèi)部 RAM； ? 32 位雙向輸入輸出線； ? 兩個十六位定時器 /計數(shù)器 ? 五個中斷源 ,兩級中斷優(yōu)先級； ? 一個全雙工的異步串行口； ? 間歇和掉電兩種工作方式。在系統(tǒng)啟動之時，可以通過 4 4 鍵盤設(shè)置各點溫度的上限值和下限值，當(dāng)某點溫度超過設(shè)置值時，報警器開 始報警，從而實現(xiàn)了對各點溫度的實時監(jiān)控。 方案二采用智能溫度傳感器 DS18B20，它直接輸出數(shù)字量，精度高，電路簡單，只需要模擬 DS18B20 的讀寫時序，根據(jù) DS18B20 的協(xié)議讀取轉(zhuǎn)換的溫度。這種分布式溫度測量系統(tǒng)具有成本低廉、傳感精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、易于管理等優(yōu)點。本設(shè)計使用了 美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的新一代數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20,它具有獨特的單總線接口方式 ,即允許在一條信號線上掛接數(shù)十甚至上百個數(shù)字式傳感器 ,從而使測溫裝置與各傳感器的接口變得十分簡單 ,克服了模擬式傳感器與微機(jī)接口時需要的 A/D 轉(zhuǎn)換器及其它復(fù)雜外圍電路的缺點 。 參考資料 .................................................. 35 致 謝 .................................................. 36 附錄一 ................................................... 37 附錄二 ................................................... 38 4 第 1 章 緒 論 21 世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科技的進(jìn)步帶動了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。該系統(tǒng)采用了 LCD1602A液晶顯示模塊， LCD1602A 作為顯示器 ,形象直觀的顯示測出的溫度值。本文首先在緒論中介紹了此系統(tǒng)的背景以及功能。我們已經(jīng)進(jìn) 入了高速發(fā)展的信息時代，測量技術(shù)也成為當(dāng)今科技的一個主流，廣泛地深入到研究和應(yīng)用工程的各個領(lǐng)域。 工作時由控制信號進(jìn)行具體測量點識別 ,這使得布線工作大大簡化 ,可以方便地構(gòu)成多傳感器測量網(wǎng)絡(luò)。 6 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計 方案設(shè)計 方案一：該案由單片機(jī)、模擬溫度傳感器 AD590、運(yùn)算放大器、 AD 轉(zhuǎn)換器、4 4 鍵盤、 LCD 顯示電路、集成功率放大器、報警器組成。 此方案硬件電路非常簡單，但程序設(shè)計復(fù)雜一些，但是在課外對 DS18B字符型液晶顯示、 4 4 鍵盤的程序有所了解，而且曾經(jīng)在網(wǎng)上看到過此類程序程序設(shè)計，并且我們已 經(jīng)使用開發(fā)工具 KEIL 用 C 語言對系統(tǒng)進(jìn)行了程序設(shè)計，用仿真軟件 PROTEUS 對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。 每個 DS18B20 有自己的序列號，因此本系統(tǒng)可以在一根總線上掛接了 4 個DS18B20，通過 CRC 校驗，對各個 DS18B20 的 ROM 進(jìn)行尋址，地址符合的DS18B20 才作出響應(yīng)，接收主機(jī)的命令，向主機(jī)發(fā)送轉(zhuǎn)換的溫度。 ② AT89C51 的功能描述 AT89C51 是一種低損耗、高性能、 CMOS 八位微處理器，片內(nèi)有 4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲 器，能重復(fù)寫入 /擦除 1000 次， 10 數(shù)據(jù)保存時間為十年。 ③ AT89C51 引腳功能 AT89C51 單片機(jī) 40 引腳分布如右圖所示。P0 口是三態(tài)雙向口 ,通稱數(shù)據(jù)總線口 ,因為只有該口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。 ? 內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。 (4)DS18B20 的 4 個主要數(shù)據(jù)部件 ： ①光刻 ROM 中的 64 位序 列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼。在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動。 c. 功能命令： 主機(jī)通過功能命令對 DS18B20 進(jìn)行讀 /寫 Scratchpad 存儲器，或者啟動溫度轉(zhuǎn)換。然后主機(jī)釋放總線并進(jìn)入接收 (RX)模式。 圖 38 初始化脈沖 在寫時序期間，主機(jī)向 DS18B20 寫入指令；而在讀時 序期間，主機(jī)讀入來自 DS18B20 的指令。兩種寫時序均以主機(jī)拉低總線開始。如果總線 16 為高電平，則邏輯 1 被寫入 DS18B20；如果總線為低電平，則邏輯 0 被寫入DS18B20。在主機(jī)發(fā)起讀時序之后，DS18B20 開始在總線 上傳送 1 或 0。 (7)DS18B20 的溫度計算 DS18B20 允許通過程序?qū)鞲衅鞯姆直媛?,溫度報警的上、下限等參數(shù)進(jìn)行配置。如果分辨率的設(shè)置值不是 ,那么就應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的變化。 R1 與 R0 確定傳感器的分辨率 ,如表 所 示 ,DS18B20 有 4 種分辨率可供選擇。利用這種行列矩陣結(jié)構(gòu)只需 N 條行線和 M 條列線，即可組成具有N*M 個按鍵的鍵盤。 b）去除鍵的機(jī)械抖動。若沒有任一條行線為低電平，則說明列上無鍵按下。辨別是否有哪一行按鍵按下的方法同上。 22 ③ LCD1602 的顯示與控制命令 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生內(nèi)存（ CGROM） 已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，如下圖所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣