【正文】 按鍵 2 操作標(biāo)志位 FLAG8 EQU 。LCD RW 端 LCD_EN EQU 。實(shí)時(shí)溫度低八位存放單元 TEMPH DATA 26H 。在做設(shè)計(jì)編程這一過(guò)程中，也給我提出了許多意見和建議，并交給了我許多理解問(wèn)題的技巧和方法。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到要做好一個(gè) 完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對(duì)待要解決的問(wèn)題，要耐心，要善于運(yùn)用已有的資源完善自己。以前所做的一些設(shè)計(jì)主要是根據(jù)相關(guān)的課本及老師所給資料去完成的，有一定的參照性，所以相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，不能完全達(dá)到鍛煉自己動(dòng)手能力的目的。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 29 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 1路仿真結(jié)果 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 30 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 2路仿真結(jié)果 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 31 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 3路仿真結(jié)果 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 32 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 4路仿真結(jié)果 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 33 頁(yè) 共 61 頁(yè) 仿真結(jié)果分析 由以上仿真結(jié)果可知，當(dāng) DS18B20 的實(shí)際溫度大于設(shè)置溫度時(shí)，報(bào)警器開始報(bào)警，否則處于正常狀態(tài)。 (3)點(diǎn)擊 ProjectBuild target 或者使用快捷鍵 F9，編譯工程。 圖 Proteus ISIS的工作界面 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 26 頁(yè) 共 61 頁(yè) (2) 主菜單 PROTEUS 包括 File、 Edit、 View 等 12 個(gè)菜單欄，如圖 所示。 （ 7）讀顯示數(shù)據(jù) D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 顯 示 數(shù) 據(jù) 該操作將 12864 模塊中的 DDRAM 存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)單位中的內(nèi)容讀出，然后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。若不為“ 0”，則單片機(jī)需要等待，直至BUSY =0 為止。當(dāng)設(shè)置鍵按下后，開始設(shè)置各點(diǎn)的溫度，設(shè)置完之后，如果確認(rèn)鍵按下，則系統(tǒng)開始工作。 圖 LM386功放電路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 17 頁(yè) 共 61 頁(yè) 電源電路設(shè)計(jì) 電源是整個(gè)系統(tǒng)的能量來(lái)源，它直接關(guān)系到系統(tǒng)能否運(yùn)行。按“確 認(rèn)”鍵之后系統(tǒng)正式啟動(dòng)。 DS18B20 的 ROM 如表 ，每個(gè) ROM命令都是 8 bit 長(zhǎng)。在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)序之后，DS18B20 開始在總線上傳 送 1 或 0。如果總線為高電平，則邏輯 1被寫入 DS18B20；如果總線為低電平，則邏輯 0 被寫入 DS18B20。兩種寫時(shí)序均以主機(jī)拉低總線開始。 溫度 輸出 (2進(jìn)制 ) 輸出 (16進(jìn)制 ) +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H +℃ 0000 0001 1001 0001 0191H +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H +℃ 0000 0000 0000 1000 0008H 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8H ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH ℃ 1110 1110 0110 1111 EE6FH 55℃ 1111 1110 1001 0000 FE90H 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 11 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 DS18B20初始化時(shí)序 （ 2） DS18B20 的讀寫控制 在寫時(shí)序期間，主機(jī)向 DS18B20 寫入數(shù)據(jù)；而在讀時(shí)序期間，主機(jī)讀入來(lái)自DS18B20 的數(shù)據(jù)。s，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖 (TX), 然后主機(jī)釋放總線并進(jìn)入接收 (RX)模式。 表 溫度寄存器格式 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 LS Byte 表 溫度 /數(shù)據(jù)的關(guān)系 B bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bit10 bit9 bit8 MS Byte 如果測(cè)得的溫度大于 0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，測(cè)得的數(shù)值需要取反加 1 再乘 ，即可得到實(shí)際的溫度值。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 8 頁(yè) 共 61 頁(yè) 每個(gè) DS18B20 有自己的序列號(hào)，因此本系統(tǒng)可以在一根總線上掛接了 4 個(gè)DS18B20，通過(guò) CRC 校驗(yàn)，對(duì)各個(gè) 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。 方案二程序設(shè)計(jì)稍微復(fù)雜一些，但在畢業(yè)設(shè)計(jì) 期間我用 DS18B20 做過(guò)溫度計(jì)，也調(diào)試過(guò) LCD，并且已經(jīng)用 PROTEUS 實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的仿真。采用液晶顯示，同時(shí)顯示路數(shù)和溫度，每秒刷新 1 次顯示數(shù)據(jù)。 基于數(shù)字溫度傳感器設(shè)計(jì)方案 該方案使用了 AT89C51 單片機(jī)作為控制核心 ,以智能溫度傳感器 DS18B20 為溫度測(cè)量元件，采用多個(gè)溫度傳感器對(duì)各點(diǎn)溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò) 4 4 鍵盤模塊對(duì)正常溫 度進(jìn)行設(shè)置顯示電路采用 128 64 LCD 模塊，使用 LM386 作為報(bào)警電路中的功率放大器。 AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。主要研究 DS18B20 與單片機(jī)的通信協(xié)議、時(shí)序及一些通用程序等。 而基于 DS18B20 設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)這一需求。目前，國(guó)際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展 ，同時(shí)具有 抑制串模干擾能力強(qiáng)、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。采用液晶顯示溫度值和路數(shù)，顯示格式為 :溫度的符號(hào)位 ,整數(shù)部分 ,小數(shù)部分 ,最后一位顯示 ℃。人民的生活與環(huán)境溫度息息相關(guān)， 物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 (論文 ) 作 者 : 孫露 學(xué) 號(hào)： 104910252060 教研室 : 機(jī)電教研室 專 業(yè) : 機(jī)電一體化工程 題 目 : 多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 謝聰 工程師 評(píng)閱者： 2021 年 5 月 中文摘要 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)地介紹了基于 DS18B20 的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)方案、電路原 理、程序設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)仿真過(guò)程。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，在電力、化工、石油、冶金、機(jī)械制造、大型倉(cāng)儲(chǔ)室、實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)場(chǎng)塑料大棚甚至人們的居室里經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際的要求對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行控制。顯示數(shù)據(jù)每一秒刷新一次。 隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)在科技和生產(chǎn)各領(lǐng)域都取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，發(fā)展 以溫度傳感器為載體的溫度測(cè)量技術(shù)具有重大意義 。 課題研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容如下： （ 1）在廣泛查閱溫度檢測(cè)控制理論和方法、測(cè)溫技術(shù)和溫度控制技術(shù)等資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的控制要求及應(yīng)用領(lǐng)域完成對(duì)系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì) 。 本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)分為硬件和軟件兩個(gè)方面。 （ 3） 輸出電阻為 710MW。 圖 基于數(shù)字溫度傳感器測(cè)量系統(tǒng)方案 本課題采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 作為測(cè)為測(cè)溫元件 ,它具有如下特點(diǎn) : （ 1）只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 綜合模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器的性能指標(biāo)，以上兩個(gè)方案都能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此，該方案完全具有可行性，同時(shí)體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上也有很大的優(yōu)勢(shì)。采用這種 DS18B20 尋址技術(shù)，使系統(tǒng)硬件電路更加簡(jiǎn)單。如表 ，是 DS18B20 的溫度與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)總線被釋放后， 5kΩ的上拉電阻將單總線拉高。在每一個(gè)時(shí)序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。 產(chǎn)生寫 1 時(shí)序：主機(jī)拉低總線后，必須在 15181。 ② 讀時(shí)序 DS18B20 只能在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)才能向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)。若 DS18B20 發(fā)送 1，則保持總線為高電平；若發(fā)送 0，則拉低總線。 表 DS18B20 ROM命令 指令 協(xié)議 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20 中的編碼 (即 64 位地址 ) 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問(wèn)單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS18B20,使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上 DS18B20 的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64 位ROM 地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備 跳過(guò) ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單個(gè) DS18B20 工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)廟宇值上限或下限的片子才做出響應(yīng) 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為 500ms(典型為 200ms),結(jié)果豐入內(nèi)部 9字節(jié) RAM 中 讀暫存器 BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi) 部 RAM 的第 4 字節(jié)寫上、下溫度數(shù)據(jù)命令，緊該溫度命令之后，傳達(dá)兩字節(jié)的數(shù)據(jù) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 13 頁(yè) 共 61 頁(yè) 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM 中第 4字內(nèi)容復(fù)制到 E2PROM 中 重調(diào) E2PROM 0B8H 將 E2PROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 4 字節(jié) 讀供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電時(shí) DS18B20 發(fā)送“ 0”，外部供電時(shí) DS18B20 發(fā)送“ 1” 鍵盤電路設(shè)計(jì) 行列式鍵盤與單片機(jī)接口電路 根據(jù)本設(shè)計(jì)需要，本系統(tǒng)采用了 44 鍵盤實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度值和功能鍵的設(shè)定。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程之中可以通過(guò)按“重新設(shè)置”鍵，對(duì)溫度重新進(jìn)行設(shè)置。在本系統(tǒng)中單片機(jī)、 液晶 顯示、報(bào)警等電路需要 5V 的電源，因此電路中選用穩(wěn)壓芯片 7805，其最大輸出電流為 ，能夠滿足系統(tǒng)的要求，其電路如圖 所示。首先調(diào)用 DS18B20 初始化子程序，再發(fā)送 ROM命令 ,讀取 DS18B20 轉(zhuǎn)換的溫度值。 （ 2）顯示開關(guān)設(shè)置 D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 D D=1：開顯示； D=0 關(guān)顯示。 根據(jù)上面指令結(jié)合系統(tǒng)要實(shí)行的功能，其顯示子程序流程如圖 所示。每個(gè)菜單欄又有自己的菜單， PROTEUS 的菜單欄完全符合 WINDOWS 操作風(fēng)格。當(dāng) Output Windows 中提示“ 0 Error”時(shí)，則程序編譯成功，生成可執(zhí)行文件 。溫度測(cè)量范圍為55℃～ 128℃，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求： 20℃～ 80℃ 。而畢業(yè)設(shè)計(jì)則是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)綜合的訓(xùn)練及考核，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力和大學(xué)所學(xué)理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐技能相結(jié)合的全面的檢驗(yàn)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 35 頁(yè) 共 61 頁(yè) 致 謝 在這里我要感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過(guò)我的人，這篇論文的完成和他們中的任何一位都是分不開的。正是在老師的反復(fù)指導(dǎo)和耐心幫助之下，我才能順利的完成畢業(yè)論文。實(shí)時(shí)溫度高八位存放單元 TEMP_TH DATA 27H 。LCD EN 端 FLAG1 EQU 。按鍵 3 操作標(biāo)志位 FLAG9 EQU 。按鍵 1 操作標(biāo)志位 FLAG7 EQU 。LCD RS 端 LCD_RW EQU 。處理后的八位符號(hào)值溫度度存放單元 TEMPL DATA 25H 。開始他悉心指導(dǎo)我的選題工作，在做開題報(bào)告的過(guò)程中，就反復(fù)而又耐心的給我指出問(wèn)題的所在，并幫助我糾正許多不妥之處。 同時(shí)，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中深深認(rèn)識(shí)到自己的各個(gè)方面的不足之處，本著檢測(cè)四年所學(xué)知識(shí)的目的，我嚴(yán)格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認(rèn)真對(duì)待，定期向知道老師報(bào)告進(jìn)展情況和請(qǐng)教不懂的地方，得以完成任務(wù)。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)作為綜合性的設(shè)計(jì)，它不同于以前教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。 在 PROTEUS 仿真過(guò)程之中，可以通