【正文】 福于現(xiàn)在和未來，我深知這一過程的艱難，我還有很漫長的路要走，我不知道我能否成功（一個(gè)真正的創(chuàng)造者），可是我從來沒想放棄，因?yàn)槲覍?duì)電子充滿由衷的熱愛，以前是，現(xiàn)在是，以后也是， 我是以電子制作為快樂的人， 在以后 道路中，我將 更加 努力學(xué)習(xí) 電子科學(xué) 方面的理論知識(shí)， 做到 理論與實(shí)踐的結(jié)合 ，爭(zhēng)取 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 38 在電 子科學(xué)領(lǐng)域有所作為 。系統(tǒng)功能、指標(biāo)達(dá)到了課題的預(yù)期要求、未來的電子產(chǎn)品對(duì)擴(kuò)展性要求更高， 硬件設(shè)計(jì)上充分考慮 了可擴(kuò)展性， 經(jīng)過簡(jiǎn)單的改造引出剩余的 I/O 可以增加 其他 功能。 在本設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，主要采用軟件 延時(shí) 時(shí)的方式，通過軟件延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn) 11ms的延時(shí)。此外 ， STC89C52RC 還控制 著 DS18B20。 軟件譯碼就是編寫軟件譯碼程序，通過譯碼程序來得到要顯示的字符的字段碼，譯碼程序通常為查表程序 [3]。 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 18 圖 7 時(shí)鐘電路 電路中的器件選擇可以通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器 C1 和 C2對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是 30177。 MCS51單 片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳 RST,采用施密特觸發(fā)輸入。在不訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)， STC89C52RC 自動(dòng)在 ALE 線上輸出頻率為 1/6 震蕩器頻率的脈沖序列。 STC8952RC 采用 PDIP 和 LQFP 封裝形式，引腳配置如圖 5 所示 [7]?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。完成一 個(gè)讀時(shí)序過程，至少需要 60us才能完成 DS18B20 和單片機(jī)的單線通信 DS18B20 單線通信 功能是分時(shí)完成的，他有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，如果出現(xiàn)序列混亂， 1WIRE 器件將不響應(yīng)主機(jī)，因此讀寫時(shí)序很重要。隨后若主機(jī)想寫 0，則繼續(xù)拉低電平最少 60 微秒直至寫周期結(jié)束，然后釋放總線為高電平。 其工作時(shí)序包括： 初始化時(shí)序 寫時(shí)序 讀時(shí)序 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 10 初始化時(shí)序 主機(jī)首先發(fā)出一個(gè) 480－ 960 微秒的低電平脈沖，然后釋放總 線變?yōu)楦唠娖?，并在隨 后的 480 微秒時(shí)間內(nèi)對(duì)總線進(jìn)行檢測(cè)，如果有低電平出現(xiàn)說明總線上有器件已做出應(yīng)答。 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 5 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 6 圖 3 DS18B20 引腳圖 下面說明各個(gè)引腳功能 : DS18B20 的管腳排列 1. GND 為電源 地； 2. DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端； 3. VDD 為外接供電電源輸入端 （在寄生電源接線方式時(shí)接地 表 1 配置寄存器與分辨率關(guān)系表 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 7 其中配置寄存器的格式如下： 低五位一直都是 1， TM 是測(cè) 試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。 （ 4 ）持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的單線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。 單總線具有經(jīng)濟(jì)性好 ，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念 。 ⑷ LED 數(shù)碼的段碼輸入 ,由并行端口 P0 產(chǎn)生：位碼輸入，用并行端口 P2 低四位產(chǎn)生。其中， 溫度采集 采用 DS18B20 對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，控制核心 STC89C52RC 再對(duì)轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算處理，最后驅(qū)動(dòng)輸出裝置 數(shù)碼管 顯示數(shù)字 溫度 信號(hào) [11]。采用單片機(jī)的數(shù)字 溫度計(jì)，將連續(xù)的模擬量如溫度 轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示，從而精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與 PC 實(shí)時(shí)通信。 Digital thermometer。 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) II 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù) 字 溫度計(jì)的設(shè)計(jì) 張遜 摘要 本文介紹了一種基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 的設(shè)計(jì)。 In addition, it also control the chip DS18B20 mutual munication. The system of the digital thermometer circuit is simple, the element used less, low cost, and high measuring accuracy and reliability. The digital thermometer can measure temperature range 55 ~ + 125 ℃ and through a quaternity seven period of digital tube display . Keywords Singlechip microcontroller。 傳統(tǒng)的 液體 式刻度 溫度計(jì) 功能單一，進(jìn)度低，容易引起視差和視覺疲勞， 不方便攜帶等原因， 因而不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需要。 本文是以簡(jiǎn)易數(shù)字 溫度計(jì) 設(shè)計(jì)為研究內(nèi)容，本系統(tǒng)主要包括三大模塊： 溫度傳感器 模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。 ⑶ 電壓顯示采用 4 位一體的 LED 數(shù)碼管。 用單總采線的接口方式 與微處理器連接時(shí) 僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 （ 3 ）在使用中不需要任何外圍元件。 DS18B20 外部引腳特征 DS18B20 芯片有 3 條 引腳，采用 TO92， SOIC， CSP 式封裝，其引腳圖如圖 3所示。 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 9 圖 4 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是 ： 初始化→ ROM 操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。寫周期一開始做為主機(jī)先把 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 11 總線拉低 1 微秒表示寫周期開始。采樣期內(nèi)總線為高電平則確認(rèn)為 1。另外 STC89X52 可 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 13 降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式?？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，掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 ALE：地址鎖存允許線，配合 P0 口的第二功能使用 ，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，STC89C52RC 的 CPU 在 引腳線去傳送隨后而來的片外存儲(chǔ)器讀 /寫數(shù)據(jù)。 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，使 CPU 和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個(gè)確 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 17 定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器，外部電路簡(jiǎn)，只需要一個(gè)晶振和 2 個(gè) 諧振 電容即可，如圖 7 所示。 硬件譯碼是指利用專門的硬件電路來實(shí)現(xiàn)顯示字符碼的轉(zhuǎn)換。 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 22 圖 11 數(shù)字 溫度計(jì)的原理 圖 此 電路的工作原理是： 環(huán)境或被測(cè)物體直接間接接觸后被溫度傳感器檢測(cè)后 ，DS18B20 產(chǎn)生相 應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出 通過 P^ 口 傳送給 STC89C52RC，STC89C52RC 把接收到的 數(shù)據(jù) 經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生 高低電平 傳送給四位 LED 數(shù)碼管來顯示段碼 ，同時(shí)它還通過其四位 I/O 口 、 、 、 產(chǎn)生位選信號(hào)控制數(shù)碼管的亮滅。 開始 初始化 調(diào)用 顯示 子程序 調(diào)用 DS18B20 子程序 結(jié)束 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 24 圖 13 溫度采集 流程圖 顯示子程序 顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示，在采用動(dòng)態(tài)掃 描顯示方式時(shí)，要使得 LED 顯示的比較均勻，又有足夠的亮度，需要設(shè)置適當(dāng)?shù)膾呙桀l率，當(dāng)掃描頻率在 70HZ 左右時(shí)，能夠產(chǎn)生比較好的顯示效果，一般可以采用間隔11ms 對(duì) LED 進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描一次，每一位 LED 的顯示時(shí)間為 1ms[10]。在實(shí)際應(yīng)用工作應(yīng)能好，測(cè)量 溫度準(zhǔn)確，精度高。在調(diào)試過程中 遇到很多問題， 硬件電路知識(shí)薄弱（沒有學(xué)習(xí)模電數(shù)電） ，對(duì)電路的 布局方面 不夠熟練。 // uchar code dis_7[12]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0xbf}。 for(k=0。 } } // // /***********18B20 復(fù)位函數(shù) **********/ ow_reset(void) { 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易 數(shù)字溫度計(jì) 設(shè)計(jì) 42 char presence=1。 // 66us presence=DQ。_nop_()。//5us DQ = valamp。 for (i=8。_nop_()。 //4us if(DQ)value|=0x80。 //溫度低 8位 temp_data[1]=read_byte()。0xf8)!=0x00) { temp_data[1]=~(temp_data[1])。 doth=display[0]/10。 if(!display[3]) { display[3]=0x0a。 for(h=0。h++) {scan()。 我知道在老師的印象中我不是一個(gè)好學(xué)生經(jīng)常逃課，不上早操，給你們帶來的麻煩我表示深深地歉意，為了表示我的 誠意 ， 在未來我會(huì)讓你們用上我設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品 。 //顯示溫度值 2秒 } } // //*********************結(jié)束 **************************//