【正文】 命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。當 DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10 μs。圖中 C1和 C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值為 5~30pF，典型值為 30 ~12MHz，典型值為 12MHz和 6MHz。 實際工作中，復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是上電與按鍵均有效的復 位。字符型液晶顯示屏，是一種用 5*7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1行 16個字、 2行 16個字、 2行 20個字等，本設計以常用的 2行 16個字的 JDL162A液晶模塊作為數(shù)據(jù)顯示模塊。 第 15～ 16腳 ： 空腳 第三章軟件設計 方案論證 根據(jù)系統(tǒng)的設計要求，選擇 DS18B20 作為本系統(tǒng)的溫度傳感器，選擇單片機 AT89C51 為測控系統(tǒng)的核心來完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、報警等功能?？傊到y(tǒng)設計時要協(xié)調(diào)這種時間滯后，使系統(tǒng)滿足實時性要求。在本程序設計中，采用 1s 顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。 單片機系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯誤是在軟件調(diào) 試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。 造成這類錯誤的原因有兩個： 一個是元器件買來時就已壞了；另一個是由于 安裝錯誤，造成器件燒壞。 軟件調(diào)試 本 系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)較大，全部采用 C語言編寫，除語法與邏輯差錯外，當 確認程序沒問題時，直接下載到單片機仿真調(diào)試。 軟硬聯(lián)調(diào) 系統(tǒng)做好后，進行系統(tǒng)的完整調(diào)試。 （ 2） .如果運行過程中出現(xiàn)問題，按復位鍵后，重新開始。 通過理論和實踐相結(jié)合 ,使得兩個多 學期間所學到的各方面知識得 以運用 。通過上下的指示可以改變環(huán)境的溫度值。 sbit DQ=P1^0。j) 。 } } void Display() //LCD 顯示函數(shù) { P2=tab[shi]。 P2=tab[shifen]。 delay_50us(10)。 uchar dat=0x00。 _nop_()。 for(j=0。 delay_2us(28)。// 啟動溫度轉(zhuǎn) ? } void Read_Temp() //讀出溫度 { Ds_Reset()。 Ds_Write(0xcc)。 _nop_()。 } void Ds_Write(unsigned char datt) { uchar j。 DQ=1。//拉伸至高電平 return(flag)。 _nop_()。 delay_50us(20)。 } else { buzzer=1。t) for(j=19。 uchar shi,ge,shifen。同時，感謝學習期間給過我?guī)椭耐瑢W和同事。 DS18S20 讀出或?qū)懭? DS18S20 信息僅需要一根口線，從其讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的 DS18S20 供電，而無需額處電源DS18S20 能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何外圍硬件即可方便地構成溫度檢測系 統(tǒng)。應該利用軟件編程的方法來實現(xiàn)。新增加的書簽窗口和斷點窗口可以有效地管理斷點和書簽，使得程序員無需在眾多的代碼和斷點中逐行查詢，斷點信息和書簽信息在各自的窗口中顯示一目了然。 系統(tǒng)硬件調(diào)試 電路的調(diào)試主要看接口以及連線是否正確。應特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯誤，并重點檢查系 統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其它信號 線路短路。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片 機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體 硬件結(jié)構，以及針對具體應用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。讀出溫度子程序流程圖如圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令。例如在播放語音時，需要調(diào)用一段延時，在本程序中，利用 CPU 執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換這段代碼占有的時間代替這段延時。 第 6腳： E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 LED 的介紹 液晶顯示屏具有微功耗、體積小、顯 示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等諸多優(yōu)點。單片機的工作就是從復位開始的。 80C51單片機的時鐘信號通常有兩種方式：一是內(nèi)部時鐘方式，二是外部時鐘方式。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個 MOSFET 管來完成對總線的上拉。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。測溫電纜線建議采用屏蔽 4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。當單總線上所掛 DS1820超過 8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設計時要加以注意。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)，見表 23。光刻 ROM的作用是使每一個 DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20的目的。 2176。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。176。所以使用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20不但可以節(jié)約單片機 I/O口，還能使系統(tǒng)設計成本降低。 IC溫度傳感器在微型計算機控制系統(tǒng)中，通常用于室溫或環(huán)境溫度的檢 測，以便微型計算機對溫度測量值進行補償。它的主要特點是：測量精度高，性能穩(wěn)定。傳感器的選擇受到很多因素的影響，首先是各種溫度傳感器自身的優(yōu)缺點，其次是各種不同的環(huán)境因素，還有就是系統(tǒng)所要求實現(xiàn)的精度等，所以在不同的設計當中溫度傳感器的選擇也將不同。 ： TXD，串行通信輸出。如果當 EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器）， P0就以多工方式提供地址總線（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。 ALE/PROG： ALE是英文 Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。 VSS：電源地端。 4k 可反復擦寫 (1000 次） ISP Flash ROM 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 它可 以完成自動加載復位，省去人工調(diào)整的麻煩，可以做到無人職守 單片機的相關資料 單片機是靠程序的，并且可以修改。通過本 系統(tǒng)提高學生對于溫度控制的認識。 在實際生產(chǎn)、生活等各個領域中，溫度是環(huán)境因素的不可或缺的一部分，對 溫度及時精確的控制和檢測顯得尤為重要。這條道 路就是芯片化道路。 ：溫度檢測與及報警系統(tǒng)的國內(nèi)外狀況 溫度是一個非常重要的物理量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發(fā)酵、烘 烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形 、結(jié)晶以及空氣流動等物理和化學過程。溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的過程控制 ,有些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量 ,因而設計一種較為理想的溫度控制系統(tǒng)是非常有價值的。 畢業(yè)設計任務：以 AT89C51作為核心處理器 ,設計了一個簡易的溫度 測控報警 系統(tǒng)。 單片機的特點是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構是普通計算機系統(tǒng)的簡化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個完整的小系統(tǒng)，單片機具有很強的可擴展性。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和人們的生 活領域中，得到了廣泛應用。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、 機械制造和食品加工等諸多領域中，人們都需要對各類加熱爐、 熱處理爐、反應 爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制?，F(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對自動測試的要求越來越高。 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它 所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人 們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設 施就需要從數(shù)單片機技術入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。 全雙工 UART 串行中斷口線 128x8bit 內(nèi)部 RAM RESET： AT89S51的重置引腳，高電平動作，當要 對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間， AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。此外在燒錄 8751程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。如果是使用 8052或是 8032的話， 2的外部脈沖輸入腳，而 有 T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 ： T0，計時計數(shù)器 0輸入。其優(yōu)點為精確度高、測量范圍廣、構造簡單、使用方便，型號種類比較多且技術成熟等。因此，熱電阻的引出線的電阻的變化會給測溫帶來影響 [9]。電子設計中常用的幾 種溫度傳感器的性能、價格等的對比，如表 21所示： 表 31傳感器對比表 傳感器 AD590 PT100 DS18B20 產(chǎn)地 美國 德國 美國 量程 50℃ ~+150℃ 200℃ ~+450℃ 55℃ ~+125 精度 177。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念。 2176。 C。 DS18B20和 DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)。 例如 +125℃的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃的數(shù)字輸出為 0191H，℃的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 R1和 R0用來設置分辨率，如下表所示：（ DS18B20出廠時被設置為 12位） ,見表 24 表 24分辨率設置 表 R1 R2 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時間 0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 根據(jù) DS18B20的通訊協(xié)議，主機控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條 ROM指令，最后發(fā)送 RAM指令，這樣才能對 DS18B20進行預定的操作。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達150m，當采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。 當 DS18B20處于寫存儲器操作和溫度 A/D轉(zhuǎn)換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10us。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。采用寄生電源供電方式是 VDD 和 GND 端均接地。外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi)，此方式常用于多片 80C51同時工作，以便于各單片機同步。 單片機復位電路 上電復位要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。 JDL162A采用標準的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS接地 第 2腳： VDD接 5V正電源。選用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，省卻了采樣 /保持電路、運放、數(shù) /模轉(zhuǎn)換電路以及進行長距離傳輸時的串 /并轉(zhuǎn)換電路，簡化了電路，縮短了系統(tǒng)的工作時間，降低了系統(tǒng)的硬件成本。 具體 軟件流程圖如圖 AT89C51 主控 制 器 顯示電路 溫度傳感器 DS18B20 蜂鳴器電路 圖 2 開 始 初始化顯示，語音， ds18b20 設定個通道溫度范圍 讀鍵盤設定 循環(huán)顯示 通道溫度轉(zhuǎn)換 讀取通道溫度 顯示溫度 溫度超限？ 讀取通道溫度 通道溫度轉(zhuǎn)換 語音報警 溫度正常？ 自向下一個通道 通道顯示完 讀取通道溫度 通道溫度轉(zhuǎn)換 選擇通道 溫度超限？ 讀取通道溫度 通道溫度轉(zhuǎn)換 語音報警 溫度正常 讀取通道溫度 程序設計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，報警子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖 4 計算溫度子程序 計算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取的值進行 BCD 碼的抓換運算，并進行溫度值正負的判斷。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來 調(diào)試以進一步排除故障。可以采取檢查元器件與設計要求的型號、規(guī)格和安裝 是否一致。采取自下到上的方法，單獨調(diào) 好每一個模塊，最后完成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。聯(lián)機仿真必須借助仿真開發(fā)裝置、示波 器、萬用表等工具。 結(jié)論 MCS51 單片機，體積小，重量輕，抗干擾能力強，對環(huán)境要求不高，價格低廉，可靠性高，靈活性好，即使是非電 子計算機專業(yè)人員，通過學習一些專業(yè)基礎知識以后也能依靠自己的技術力量，來開發(fā)所希望的單片機應用系統(tǒng)。 在體會