【正文】 LCALL WRITE MOV A,0C5H LCALL WRITE MOV A,39H LCALL WRITE MOV A,00H LCALL WRITE MOV A,00H LCALL WRITE MOV A,00H LCALL WRITE MOV A,05FH LCALL WRITE MOV A,0BEH LCALL WRITE LCALL READ MOV 74H,TEMPL MOV 75H,TEMPH LCALL RESET MOV A,55H 。將 20H2FH 單元清零 MOV R1,10H CLEAR: MOV R0,A INC R0 DJNZ R1,CLEAR CALL SET_LCD CALL RE_18B20 MOV TEMP_TH,50H MOV TEMP_TL ,14H START: CALL RESET 。 經(jīng)過(guò)這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)了不少的知識(shí)，學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具 ，以及熟練地使用 PROTEUS 仿真軟件和 KEIL 開(kāi)發(fā)工具。把 LM016L 插到 1602 擴(kuò)展口上， LM016L的三個(gè)控制端分別為 ～ 。 按下按鍵 1，顯示屏第二行顯示第一個(gè) DS18B20 的溫度值，并判斷溫度值是否超出設(shè)定的報(bào)警范圍。 如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，雙擊錯(cuò)誤提示處即可找到錯(cuò)誤程序語(yǔ)句。 ?接下來(lái)把保存的 .asm 文件加入到工程里 。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。因?yàn)槭?5 7 字符，所以寫(xiě)入最后一行 47H 中的是 00H，即不顯示任何點(diǎn)。 CGRAM 共64字節(jié)，可存入用戶自定 義的 5 7特殊字符 8 個(gè)或 5 10 特殊字符 4 個(gè)。寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)命令子程序結(jié)構(gòu)相似，不同的是寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序中送給 P0 口的是顯示數(shù)據(jù)（字符或數(shù)字）， LM016L 的狀態(tài)設(shè)為 RS= WR=0。 溫度值轉(zhuǎn)換 BCD 碼流程圖如圖 22 所示。將數(shù)據(jù)線拉高“ 1”，之后再將數(shù)據(jù)線 拉低 ，延時(shí)18 微秒，將數(shù)據(jù)線拉高“ 1”，同時(shí)端口應(yīng)為輸入狀態(tài)， 讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到一個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，延時(shí) 100 微秒，按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位），分別把讀出的數(shù)據(jù)存放在兩個(gè)單元中，最后返回。 (2)元器件選?。喊丛O(shè) 計(jì) 要求，在對(duì)象選擇窗口中點(diǎn) P，彈 出 PICK DEVICES 對(duì)話框，在 KEYWORDS 中填寫(xiě)要選擇的元器件，然后在右邊對(duì)話框中選中要選的元器件，則元器件列存對(duì)象選擇的窗口中。 圖 9 2 2 鍵盤(pán)結(jié)構(gòu) Proteus 中 2 2 鍵盤(pán)的制作 首先在 Proteus 中畫(huà)出鍵盤(pán)面板，如圖 10 所示，并指定鍵盤(pán)的左上角為坐標(biāo)圓點(diǎn)，用軟件中的坐標(biāo)跟蹤功能檢測(cè)出面板按鍵的邊長(zhǎng)為 300mm 和中心坐標(biāo)，分別為：（ 300,400 ）（ 300,700）（ 700,400）（ 700， 700）。 LM016L 與單片機(jī)接口電路 系統(tǒng) 顯示 電路由單片機(jī) AT89C5字符 液晶顯示器 LM016L 和 1k 8 的排組構(gòu)成。 第 3腳： VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度 超過(guò) 50m 時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤，當(dāng)采用雙絞線帶屏蔽電纜為總線電纜時(shí)， 正常通訊距離可達(dá) l50m，當(dāng)采用每米膠合次數(shù)更多 的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可以進(jìn)一步加長(zhǎng)。每次溫度測(cè)量更新此標(biāo)志。其中溫度信息 (第 l， 2字節(jié) )， TH 和 TL 值第 3，4節(jié)，第 6～ 8 字節(jié)，表現(xiàn)為全邏輯 1；第 9字節(jié)讀出的是前 面所有的 8 字節(jié)的 CRC 碼，可用來(lái)保證通信正確。數(shù)據(jù)先寫(xiě)入 RAM，經(jīng)校驗(yàn)后再傳給 EEPRAM。與 傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ l2 位的數(shù)字直讀方式。溫度顯示的精度的實(shí)現(xiàn)需要編程人員對(duì)程序熟悉。 數(shù)字式傳感器的接口形式有 RS232 數(shù)據(jù)格式接口； RS485 數(shù)據(jù)格式接口 、一總線數(shù)據(jù)格式接口 、 CAN 總線數(shù)據(jù)格式接口 、 ZIGBEE 數(shù)據(jù)格式接口 、 TCP/IP 數(shù)據(jù)格式接口 等 。 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(dòng)了測(cè)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)生了巨大的變化，我們已經(jīng) 進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)也成為當(dāng)今科技的主流之一，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。 本課題所設(shè)計(jì)的多點(diǎn)溫度控制系統(tǒng)可 實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程環(huán)境的溫度測(cè)量與監(jiān)控 ， 適用于電力工業(yè)、煤礦、火災(zāi)、高層建筑等場(chǎng)所，還可以用于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。借助 EDA 設(shè)計(jì)與仿真工具 Proteus 和單片機(jī)編程軟件 Keil實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟、硬件的交互仿真 ， 并 結(jié)合液晶顯示器 1602C、 DS18B20 和 STC89C52RC 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板進(jìn)行了電路焊接和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了課題設(shè)計(jì)目的。本設(shè)計(jì)就是為了滿足人們?cè)谏钪袑?duì)溫度測(cè)量系統(tǒng)方面的需求。 數(shù)字式溫濕度傳感器：就是能把溫度物理量和濕度物理量，通過(guò)溫、濕度敏 感元件基于 AT89C51 的溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 和相應(yīng)電路轉(zhuǎn)換成方便計(jì)算機(jī)、 PLC、智能儀表等數(shù)據(jù)采集設(shè)備直接讀取得數(shù)字量的傳感器 。 本設(shè)計(jì)的難點(diǎn) 主要是 軟件方面， 其中 軟件開(kāi)發(fā)的難點(diǎn)在于 DS18B20 的 序列號(hào)讀出和液晶溫度符號(hào)的顯示以及溫度的精度顯示如何實(shí)現(xiàn) ，如果 DS18B20的序列號(hào)讀出 不正確，將無(wú)法 正確的匹配和 讀出的溫度值 ；溫度符號(hào)的顯示需要對(duì) LM016L 的 CGROM 進(jìn)行讀寫(xiě)。 如圖 3所示： 圖 3 單片機(jī)復(fù)位電路 DS18B20 溫度傳感器和單片機(jī)接口技術(shù) DSl8B20 簡(jiǎn)介 DSl8B20 溫度傳感器是美 國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DSl820 之后最新推出的只用改進(jìn)型智能溫度傳感器。后者用于存儲(chǔ) TH， TL 值。高速暫存存儲(chǔ)器除了配置寄存器外，還有其他 8 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 4所示。如果溫度測(cè)量的結(jié)果高于 TH 或低于 TL，那么 器件內(nèi)告警標(biāo)志將置位。 圖 6 DS18B20 與單片機(jī)接口電路 DSl8B20 使用中注意到事項(xiàng)： DSl8B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單，測(cè)溫精度高、連接方便、占用 I／ O 口線少等 優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下問(wèn)題： （ 1） 在實(shí)際片使用中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)使電源電壓保持在 5v 左右，如果電壓過(guò)低，會(huì)使 所測(cè)得到溫度與實(shí)際溫度出現(xiàn)偏高現(xiàn)象，使 溫度輸出定格在 85℃ （ 2） 連接 DSl8B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 第 16腳：背光源負(fù)極。列線上需接 10K 的上拉電阻。 基于 AT89C51 的溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 圖 13 Protuse ISIS 工作界面 原理圖繪制 (1)新建文件：打開(kāi) Protuse，點(diǎn) FILE，在彈出的下拉菜單中選擇 NEWDESIGN，在彈出的圖幅選擇對(duì)話框中選 Landscape A4。 DS18B20 的讀操作如圖 18 所示。先將設(shè)定溫度報(bào)警上限值與當(dāng)前溫度帶借位相減，如果借位標(biāo)志位為 1，調(diào)高溫度報(bào)警程序，溫度值后面顯示“ H”否則順序執(zhí)行，把當(dāng)前溫度值與下限報(bào)警溫度值相減，如果借位標(biāo)志位為 1，調(diào)低溫報(bào)警程序， 溫度值后面顯示“ L”，否則順序執(zhí)行，溫度值后顯示“！”。 A = 1A ← 8 0 H A ← 0 C 0 H調(diào) 命 令 寫(xiě) 入 子 程 序調(diào) 數(shù) 據(jù) 寫(xiě) 入 子 程 序NY返 回 顯 示 數(shù) 據(jù) → P0RS← 1清 WR寫(xiě) 有 效調(diào) 使 能 脈 沖 子 程 序返 回 顯 示 地 址 → P0RS← 0清 WR寫(xiě) 有 效調(diào) 使 能 脈 沖 子 程 序返 回 圖 23 顯示子程序 圖 24 寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序 圖 25 寫(xiě)命令子程序 EN← 1延 時(shí)EN← 0延 時(shí)返 回 W R ← 1R S← 0調(diào) 使 能 脈 沖 子 程 序A ← P 0讀 忙 標(biāo) 志 位 = 1P 0← 0 0 HR S = 1A ← P 0調(diào) 使 能 脈 沖 子 程 序YN返 回 圖 26 使能脈沖子程序 圖 27 讀 CGROM 子程序 寫(xiě)數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖 24 所示?！弊址?，需要向 CGRAM 中寫(xiě)入自定義字符，然后再調(diào)入 DDRAM 即可顯示。 LCD中對(duì)應(yīng)顯示的點(diǎn)為 1，不顯示的點(diǎn)為 0，則 40H～ 47H 中應(yīng)分別寫(xiě)入的編碼為 : 0 0 0 0 1 1 0 0 （ 0CH） 0 0 0 1 0 0 1 0 (12H) 0 0 0 1 0 0 1 0 (12H) 0 0 0 0 1 1 0 0 （ 0CH） 0 0 0 0 0 0 0 0 (00H) 0 0 0 0 0 0 0 0 (00H) 0 0 0 0 0 0 0 0 (00H) 0 0 0 0 0 0 0 0 (00H) 由于 LCD 初始化時(shí)已設(shè) CGRAM 地址指針為自動(dòng)加 1方式，所以只需設(shè) CGRAM 的首行地址，以后順序?qū)懭刖幋a 即可。TEMPLC LOW=小數(shù)部分 BCD 小數(shù)部分碼表 ： TEMPDOTTAB: DB 00H,00H,01H,01H,02H,03H,03H,04H DB 05H,05H,06H,06H,07H,08H,08H,09H 基于 AT89C51 的溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 4 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 軟件編程與調(diào)試簡(jiǎn)介 Keil 軟件是 美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng) ,而且 是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件。 ?編輯完存為 .asm（匯編源文件） 。 ?編譯完會(huì)在下面 Output Window 里顯示編譯成功與否的信息和錯(cuò)誤提示。 點(diǎn)擊全速運(yùn)行按鈕，將出現(xiàn)如下仿真結(jié)果：在系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程之中，液晶第一行將會(huì)顯示“ XIAO JUN FENG” ,第二行將會(huì)顯示“ JI DIAN XI” 。 基于 AT89C51 的溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 圖 30 焊接電路版 實(shí)物的連線及調(diào)試 編好 的程序需要通過(guò) USB 轉(zhuǎn)串口線驅(qū)動(dòng)軟件 才能下載到單片機(jī)開(kāi)發(fā)板中，在使用之前需要 到設(shè)備管理器看一下，記住 USB 轉(zhuǎn)串口線的端口號(hào) 為 COM3,選擇 STC89C52 單片機(jī)，找到需要下載的程序即可下載到單片機(jī)中。 本次設(shè)計(jì)的基于 DSl8B20 的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)是一 個(gè) 分布式的溫度測(cè)量系統(tǒng)，它可以遠(yuǎn)程對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)測(cè)量和監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)、煤礦、森林、火災(zāi)、高層建筑等場(chǎng)合。***************************************************** ORG 0000H JMP MAIN MAIN: MOV SP,60H MOV A,00H MOV R0,20H 。 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 CALL WRITE 。溫度報(bào)警值拷貝到暫存器 %%%%%%%%%% JMP START2 START1: CALL MENU_ERROR CALL TEMP_BJ 。實(shí)時(shí)溫度值存放單元 TEMPL DATA 25H TEMPH DATA 26H TEMP_TH DATA 27H 。 圖 31 實(shí)物 調(diào)試圖 基于 AT89C51 的溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 5 結(jié)束語(yǔ) 本文介紹了用 DSl8B20 采集溫度，用單片機(jī) AT89C51 控制 LM016L 顯示屏