【正文】 （左） 。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28在將 AY 的最低移入 CRC 的最高位。在使用了校驗(yàn)與糾錯(cuò)方法后，線路在 50 米時(shí)仍然十分穩(wěn)定。（4）當(dāng)主機(jī)發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令使 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時(shí)，數(shù)據(jù)線要保持高電平的時(shí)間為 750ms。第四章軟件設(shè)計(jì)　設(shè)計(jì)思路在子程序設(shè)計(jì)中，要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，盡可能地保證單入口單出口，減少與其他程序之間的耦合，但為了提高這類滯后對(duì)象的實(shí)時(shí)性指標(biāo)，可以在個(gè)程序適當(dāng)?shù)牟糠诌M(jìn)行揉合。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖 7 所示。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)要注意。若電源電壓過低，會(huì)使所測得的溫度與實(shí)際溫度出現(xiàn)偏高現(xiàn)象，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一般在 5V 左右。總結(jié)：由于使用了校驗(yàn)與糾錯(cuò)方法，增加了數(shù)據(jù)的傳輸距離與可信度。這里首先將 CRC 單元賦 0，取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)做異或并將結(jié)果存入暫存單元 AY，然后字節(jié)數(shù)據(jù)左環(huán)移。（2） CRC 校驗(yàn)的算法與編碼的算法是相同的，校驗(yàn)時(shí)要將 CRC 作為數(shù)據(jù)一同進(jìn)行計(jì)算。圖 210 9 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖CRC保留保留保留配置寄存器低溫限值 TL高溫限值 TL溫度高字節(jié)溫度低字節(jié)由溫度存儲(chǔ)器的低字節(jié)、高字節(jié)，低溫報(bào)警器 TL，高字節(jié)報(bào)警觸發(fā)器 TH，配置寄存器，和 CRC 字節(jié)組成了 DS18B20 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，共九個(gè)字節(jié)，結(jié)構(gòu)如圖 29。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 DS18B20 的測溫原理每一片 DSl8B20 在其 ROM 中都存有其唯一的 48 位序列號(hào)，在出廠前已寫入片內(nèi) ROM 中。讀取溫度數(shù)據(jù)，設(shè)定溫度報(bào)警限。讀時(shí)間片：主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平 1us 以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，從而產(chǎn)生讀起始信號(hào)。復(fù)制暫存 器48H 將 RAM 中的第 4 字內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的操作以ROM 命令（5 個(gè)）和存儲(chǔ)器命令（6）形式表現(xiàn)，各種指令功能如表 23，24 所示。(3) 讀時(shí)序南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22主 機(jī) 采 樣主 機(jī) 采 樣 45451主 機(jī) 寫 時(shí) 序主 機(jī) 寫 0時(shí) 序 圖 讀時(shí)序總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序是，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。(1) 初始化時(shí)南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21響 應(yīng) 脈沖 60~24等 待 15主 機(jī) 最 小 8主 機(jī) 復(fù) 位 脈 沖最 小 480US圖 初始化時(shí)序總線上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。在 I/O 線呈低電平時(shí)，改由電容 C 上的典雅繼續(xù)向器件供電。另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。第 9 字節(jié)讀出前面所有 8 字節(jié)的 CRC 碼，可用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。頭 2 個(gè)字節(jié)包含測得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。微控制器通過對(duì)器件的尋址，就可以讀取某個(gè)傳感器的溫度值，從而簡化了信號(hào)采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。不過在居民住宅中使用已可滿足要求。錄音用 S1 鍵，放音控制用 S2 鍵。 芯片工作原理ISD1420 地址輸入端具有雙重功能，根據(jù)地址中的 AA7 的電平狀態(tài)決定 A0～A7 的功能。其片內(nèi)設(shè)有時(shí)鐘振蕩器、128K 字節(jié) E2PROM(電可編程可擦除只讀存貯器)、低噪前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、反混疊濾波器、平滑濾波器、模擬轉(zhuǎn)發(fā)器、差動(dòng)功率放大器等高品質(zhì)語音錄放系統(tǒng)所需的全部基本功能電路。若時(shí)鐘頻率為12MHz，每機(jī)器周期為1us，則只需2us以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。如果是使用8052或是8032的話，以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空間。 3 級(jí)加密位 中斷喚醒省電模式空閑模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。第三章：單片機(jī)溫度控制和語音報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 溫度控制和報(bào)警主機(jī)本系統(tǒng)主要是基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)其溫度檢測和報(bào)警功能，其硬件的主要設(shè)計(jì)如下： 主控制單片機(jī)主控單片機(jī)采用一片ATMEL AT89S52。共錄13段,錄每段時(shí)同時(shí)用數(shù)碼管提示，分別用數(shù)字0F來表示。隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)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(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)自動(dòng)測試的要求越來越高。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測和控制。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。 單片機(jī)的特點(diǎn)是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個(gè)完整的小系統(tǒng)，單片機(jī)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。單片機(jī)已經(jīng)無處不在、與我們生活息息相關(guān)，并且滲透到生活的方方面面。因此對(duì)溫度的檢測的意義就越來越大。單片機(jī)誕生于二十世紀(jì)七十年代末，經(jīng)歷了 SCM、MCU 和 SOC 三大階段在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。在工業(yè)中，料桶里外上限溫度要求不一，以及熱處理中工件各個(gè)部位的溫度對(duì)工件形成后的性能至關(guān)重要等等。及采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，加以豐富的保安實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，向社會(huì)提供各種超值安全設(shè)備服務(wù)，給用戶帶來安全和放心。錄音時(shí)按下鍵后開始錄音,錄完每段后放開按鍵,錄音停止。 系統(tǒng)的基本工作過程在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面虛擬儀器溫室大棚溫度測控系統(tǒng)是一種比較智能，經(jīng)濟(jì)的方案，適于大力推廣，改系統(tǒng)能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的溫度進(jìn)行采集，然后再進(jìn)行比較，南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5通過比較對(duì)大棚內(nèi)的溫度是否超過溫度限制進(jìn)行分析，如果超過溫度限制，溫度報(bào)警系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警，來通知管理人員大棚內(nèi)的溫度超過限制，大棚內(nèi)的溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而有利于農(nóng)作物的生長，提高產(chǎn)量。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6圖 AT89S52 芯片此外，AT89S52 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 2 個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式EA/VPP：EA為英文External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。PSEN：此為Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0） ，會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8通常這支腳是接到EPROM的OE腳。PORT1（～）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。采用寄生電源供電方式是 VDD和 GND 端均接地。單片機(jī)復(fù)位的條件是：使RST/VPD引腳 加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)振蕩周期）單 片 機(jī)IS18B20VCCGND南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11的高電平。 ISD1420 芯片簡述ISD1420 語音芯片是由美國 ISD(Information Storage Device)公司開發(fā)的高保真、不怕斷電、錄放一體化的單片固態(tài)語音集成電路[8]。 芯片引腳介紹A01A12A23A34A45A56NC7NC8A69A710NC11VSSD12VSSA13SP+14 SP 15VCCA 16MIC 17MIC REF 18AGC 19ANA IN 20ANA OUT 21NC 22PLAYL 23PLAYE 24RECLED 2526 2627 2728 28 ISD1420芯片引腳圖AOA7為地址或操作模式控制端；VSSD為數(shù)字地；VSSA為模擬地:SP＋、SP為音頻信號(hào)輸出端，可以驅(qū)動(dòng)816個(gè)揚(yáng)聲器；VCCA為模擬電源；VCCD為數(shù)字電源；MIC為話筒輸人端，可用駐極體話筒，通過電容耦合；南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13MICREF為話筒輸人參考端，若不用應(yīng)懸空；AGC為自動(dòng)增益控制端，調(diào)整芯片內(nèi)部前置放大器增益，使錄入信號(hào)不失真；ANAIN,ANAOUT兩端間接電容，該端用于模擬信號(hào)的直接輸人、輸出；XCLK為外部時(shí)鐘或接地(一般用戶接地即可)；REC/為錄、放音控制，低電平為錄音(此時(shí)PLAYE/或PLAYL/=O)；PLAYL/為電平放音控制(低電平有效)，放音時(shí)應(yīng)該保持低電平(此時(shí)REC/=0)；PLAYE/為邊沿放音控制，下降沿開始放音(此時(shí)REC/=0)；RECLED/為錄音指示，接發(fā)光二極管，錄音時(shí)亮，放音結(jié)束閃爍一下，然后熄滅。我們錄音 13 段。代替水銀的有酒精溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒有毒性，但測量精度很低，只能作為一個(gè)概略指示。一條單總線上可以掛接若干個(gè)數(shù)字溫度傳感器，每個(gè)傳感器有一個(gè)唯一的地址碼。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖 所示。高速暫存 RAM 的第 8 字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1。主機(jī)根據(jù)ROM 的前 56 位來計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值做比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。寄生電源供電時(shí)，VCC 端接地，器件從單線總線上獲取電源，如圖所示。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，具體工作方法如圖 ， 所示。寫 0 時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí) 60us，然后釋放總線，延時(shí) 2us[8]。它們有嚴(yán)格的時(shí)隙概念。寫暫存器 4EH發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的第 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。在開始另一個(gè)寫周期前必須有 1us 以上的高電平恢復(fù)期。(3).存訪問命令在用戶發(fā)送序列號(hào)訪問命令選定 DS18B20 芯片后，被選中的芯片便可以接受內(nèi)存訪問命令。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，微機(jī)根據(jù)序列號(hào)讀取相應(yīng)傳感器溫度，數(shù)據(jù)按關(guān)系表放入數(shù)據(jù)庫與地址編碼的數(shù)據(jù)項(xiàng)位置。另外，由于 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，因此讀寫時(shí)序很重要。字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如表 210 所示。如果速度允許，也常使用生成多項(xiàng)式g（x）通過軟件方法進(jìn)行校驗(yàn)與糾錯(cuò)。改進(jìn)算法能叫為方便的進(jìn)行處理，該算法是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步字節(jié)處理，處理順序是由低字節(jié)到高字節(jié)。表 27 一位錯(cuò)誤代碼的樣圖下標(biāo)D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 17321810918693 16281 1641 14673 16884 42 21 134672 151199239251241155122613 23411718291 161220110554 20323324812462 31 1312055 21722