【正文】 Recall E2（重新調(diào)整 E2） [B8H] 這條命令把貯存在 E2 中溫度觸發(fā)器的值重新調(diào)至暫存存儲器 。 溫度轉(zhuǎn)換計算方法舉例： 例如當 DS18B20 采集到 +125℃ 的實際溫度后，輸出為 07D0H，則： 實際溫度 =07D0H╳ =2021╳ =℃ 。這兩類軟件的設(shè)計方法各有特色，執(zhí)行軟件的設(shè)計偏重算法效率，與硬件關(guān)系密切，千變?nèi)f化。整個系統(tǒng)軟件可分為后臺程序（背景程序）和前臺程序。通過對 風機的控制 可實現(xiàn) 糧庫 溫度的自動控制。我想對他們說一聲：感謝你們的教導和關(guān)心，您們辛苦了！ 本次課程設(shè)計的完成還離不開我身邊同學和一些老師的幫忙，在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面同學給了我很大的幫助，因為期間我一直在外實習工作，許多事都要麻煩在校的老師 和同學幫忙，在此，向他們表示感謝！ 鑒于本人所學知識有限，經(jīng)驗不足，又是初次研究這種復雜的設(shè)計，在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位老師給予批評和指正。 劉楊：基于單片機的智能恒溫箱的設(shè)計 26 結(jié)論與展望 三個 多 月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，我深刻感受到 專業(yè) 知識的缺乏，同時，在整個設(shè)計過程中我也感受到自身知識的進步，特別是在單片機控制系統(tǒng)方面。這如同當一名操作工人比較容易，而當一個廠長就比較難一樣。 軟件任務分析環(huán)節(jié)是為軟件設(shè)計做一個總體規(guī)劃。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而 DS18B20 又忙于做時間轉(zhuǎn)換的話， DS18B20 將在總線上輸出 “0”，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則輸出 “ 1” 。 Read Scratchpad（讀暫存存儲器） [BEH] 這個命令讀取暫存器的內(nèi)容。 Alarm Search(告警搜索 )[ECH] 此命令的流程與搜索 ROM 命令相同。 Match ROM( 符合 ROM)[55H] 此命令后繼以 64 位的 ROM 數(shù)據(jù)序列，允許總線主機對多點總線上特定的DS18B20 尋址。 DS18B20 工作過程一般遵循以下協(xié)議：初始化 ——ROM 操作命令 ——存儲器操作命令 ——處理數(shù)據(jù) ① 初始化 單總線上的所有處理均從初始化序列開始。 溫度寄存器中的溫度值以 9 位數(shù)據(jù)格式表示，最高位為符號位，其余 8 位以二進制補碼形式表示溫度值。 安徽工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 初始時，計數(shù)器 1 預置的是與 55℃ 相對應的一個預置值。 指示燈電路 在實時溫度和設(shè) 定溫度切換時，為了明白 LED 數(shù)碼管顯示的是哪種溫度，可以用兩個發(fā)光二極管來指示，如果標有“實時溫度”標記的發(fā) 光二極管 點亮，則表示數(shù)碼管顯示的是實時溫度，如果標有“設(shè)定溫度”標記的發(fā) 光二極管點亮，則表示數(shù)碼管顯示的是設(shè)定溫度。一般在按鍵較多時，采用軟件的方法消除抖動，即在第一次檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一段延時12~15ms 的子程序后，再確認該鍵電平是否任保持為閉合狀態(tài)電平，如果保持為閉合狀態(tài)電平就可以確認真有按鍵按下，從而消除抖動的影響。若要以開關(guān)作為輸入電路，通常會接一個電阻到 Vcc或 GND，做上拉電阻或下拉電阻，如圖 36 所示有兩種開關(guān)電路可供選擇。 數(shù)碼管顯示碼是表述二進制數(shù)與數(shù)碼管所顯示字符的對應關(guān)系的，如表 31所示。由于本設(shè)計需要較多的端口用于其它的功能因此采用占用端口少的動態(tài)掃描顯示的辦法。 復位電路設(shè)計 單片機的第 9 腳 RST 為硬件復位電路，只要在該端加上持續(xù) 4 個機器周期的高電平即可實現(xiàn)復位，復位后單片機的各個狀態(tài)都恢復到初始化狀態(tài)，其電路圖如圖 33 所示。按閉合“溫度設(shè)定”開關(guān)進入預期溫度的設(shè)定，按“加 1℃”，“減 1℃”按鈕來加減溫度。溫度傳感器接到單片機的 口。如果選用 8155作 I/O 接口，就可以增強 256 字節(jié) RAM。 功能強的芯片可以代替若干個普通芯片，隨著生產(chǎn)工藝的提高，新型芯片的價格在不斷下降，并不一定比若干個普通芯片價格總和高。若想查看設(shè)定的預期溫度，則需按下“溫度顯示切換”按鍵，然后 LED 顯示器就會 顯示設(shè)定預期的溫度，顯示時間為數(shù)秒，跳出預期溫度的顯示。 。 。在顯示電路上通常顯示的是實時的溫度，即傳感器采集來的溫度，如果想要顯示人們設(shè)定的預期溫度可以按顯示切換鍵，這是顯示器上就會顯示預期溫度，幾秒鐘后跳回，顯示實時溫度。 第五章 ：總結(jié)。 本論文章節(jié)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如下： 第一章 ：緒論。箱內(nèi)溫度可保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，當設(shè)置的溫度低于實時溫度時，單片機送出加熱信號；當設(shè)置的溫度低于實時溫度時，單片機送出制冷信號。溫度傳感器應用范圍很廣、使用數(shù)量很大，但是在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中由于溫度受其它因素影響較大，而且難以校準，因此，溫度也是最難準確測量的一個參數(shù)。 由于單片機功能強大，可大大加快系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試速度，并具有控制方便、簡單、靈活等特點，因此本設(shè)計硬件電路以 80C51 單片機 為核心來實現(xiàn)溫度控制，具有實用性強、 可靠性強等特點 。此次設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)主要是由中央 控制器、溫度檢測器、顯示器等模塊組成。安徽工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于單片機的醫(yī)用 恒溫箱 的設(shè)計 摘 要 隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科研實驗的許多場合，需要及時準確地獲取溫度信息，并完成對溫度的預期控制。 文章從硬件和軟件兩方面介紹了 80C51 單片機溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，對硬件原理圖和程序圖作了簡潔的描述。更能串接多個數(shù)字溫度傳感器DS18B20 進行 多 范圍的溫度檢測。市場上常見的溫度傳感器以電壓輸出為主要形式，不同的的傳感器其非線性曲線也各不相同，缺乏一個產(chǎn)品應具備的通用性和互換性。 課題研究的意義 智能恒溫箱的性能在很大程度上取決于對溫度的控制性能，本課題采用單片機為主控制器，通過數(shù)字傳感器測得箱內(nèi)溫度，再將溫度信號送入主控制器，來完成恒溫箱的溫度控制系統(tǒng)的硬件。而顯示預期溫度的時候，表示顯示的是預期溫度的發(fā)光二極管點亮。 編 寫 程序。如果溫度一樣則不開啟加熱或制冷設(shè)備。 ，以正常調(diào)節(jié)溫度。要退出調(diào)節(jié)狀態(tài)，斷開“溫度設(shè)定”開關(guān)即可。 。只要技術(shù)準備充分，硬件設(shè)計的大量返工是比較少的，軟件設(shè)計的任務是貫徹始終的，到中后期基本上都是軟件設(shè)計任務，隨著集成電路計數(shù) 器 的飛速發(fā)展，各種功能很強的芯片不斷出現(xiàn)，使硬件電路的集成度越來越高，硬件設(shè)計的工作量在整個項目中所占的比重逐漸下降，為使硬件電路設(shè)計盡可能合理，應注意以下幾個方面： ，以簡化電路 。如果系統(tǒng)配置了外部 RAM，則建議多留一些空間。 總體硬件原理圖 總體硬件原理圖如圖 31 所示，圖中主要部分 U1 芯片為 80C51 單片機， U2為溫度傳感器 DS18B20。開關(guān)“溫度設(shè)定”接單片機的 口，按鈕“加 1℃”和“減 1℃”分別接單片機的 和 口。圖中時鐘頻率為 12MHz，即 fosc=12MHz，則時鐘周期為 1/12μs。其中靜態(tài)顯示的特點是顯示穩(wěn)定不閃爍，程序編寫簡 單，但占用端口資源多；動態(tài)掃描的特點是顯示穩(wěn)定程度沒有靜態(tài)顯示好，程序編寫復雜，但是相對靜態(tài)顯示而言最大的優(yōu)點是占用端口資源少。將控制數(shù)碼管顯 示字符的各字段代碼稱為顯示代碼或字段碼。 開關(guān)鍵盤設(shè)計 指撥開關(guān) 指撥開關(guān)面板上通常會標有“ ON”或其他記號，若將開關(guān)撥到“ ON”的一邊，則接點接通（ on），撥到另一邊則為斷開（ off）。消除按鍵的抖動通常有硬件、軟件兩種消除方法。如果讀鍵過程安排在定時中斷子程序中，就可省去專門的延時子程序，利用兩次定時中斷的時間間隔來完成抖動處理。 初始時，溫度寄存器被預置成 55℃ ，每當計數(shù)器 1 從預置數(shù)開始減計數(shù)到 0時，溫度寄存器中寄存的溫度值就增加 1℃ ，這個過程重復進行，直到計數(shù)器 2計數(shù)到 0 時便停止。1/2LSB，即 ℃ 。一般情況下的溫度值應該為 9 位，但因符號位擴展成高 8 位，所以最后以 16 位補碼形式讀出。如果總線上存在多于一個的從屬器件，那么當所有從片企圖同時發(fā)送時將發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的現(xiàn)象（漏極開路會產(chǎn)生線與的結(jié)果）。搜索 ROM 命令允許總線控制器用排除法識別總線上的所有從機的 64 位編碼。可以在任何時刻發(fā)出復位命令來中止寫入。溫度轉(zhuǎn)換命令被執(zhí)行，而后DS18B20 保持等待狀態(tài)。當溫度轉(zhuǎn) 換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器 的第 0 和第 1 個字節(jié)。 劉楊：基于單片機的智能恒溫箱的設(shè)計 20 第 4章 軟件設(shè)計 軟件任務分析 軟 件任務分析和硬件電路設(shè)計結(jié)合 進行，哪些功能由硬件完成，哪些任務由軟件完成，在硬件電路設(shè)計基本定型后，也就基本上決定下來了。相對來講，執(zhí)行模塊任務明確單純，比較容易編程，而監(jiān)控程序較易出問題。將程序下載到硬件 電路中，實現(xiàn) 溫控 功能。在此，我向你們致以最誠摯的謝意！ 安徽工程 大學電氣工程學院 的老師們 ， 在平時嚴謹?shù)闹螌W和勤懇的教育，讓我在平時打下堅實的基礎(chǔ)，才能順利完成本次設(shè)計， 可以說沒有你們的教誨和指導，我們也不會取得今天的成績。由于 采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集溫度，所以，詳細介紹了 DS18B20 的運用；軟件設(shè)計方面 采用匯編語言對系統(tǒng)的軟件編程，為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)軟件的編制采用了模塊化的設(shè)計方法。后臺程序指主程序及其調(diào)用的子程序，這類程序?qū)崟r性要求不是太高，延時幾十毫秒甚至幾 百毫秒也沒關(guān)系，故通常將監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序），顯示程序和打印程序等與操作者打交道的程序放在后臺程序中執(zhí)行；而前臺程序安排一些實時性要求較高的內(nèi)容，如定時系統(tǒng)和外部中斷。 軟件任務分析時，應將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進行功能定義和 接口定義（輸入輸出定義）。 例如當 DS18B20 采集到 55℃ 的實際溫度后，輸出為 FC90H，則應先將 11位數(shù)據(jù) 位取反加 1 得 370H（符號位不變，也不作為計算），則： 實際溫度 =370H╳ =880╳ =℃ 。這種重新調(diào)出的操作在對 DS18B20 上電時也自動發(fā)生，因此只要器件一上電，暫存存儲器內(nèi)就有了有效的數(shù)據(jù)。 Copy Scratchpad（復制暫存存儲器） [48H] 這條命令把暫存器的內(nèi)容拷貝到 DS18B20 的 E2 存儲器里，即把溫度報警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲器里。只要 DS18B20 一上 電，告警條件就保持在設(shè)置狀態(tài)，直到另一次溫度測量顯示出非告警值或者改變 TH 或 TL 的設(shè)置，使得測量值再一次位于允許的范圍之內(nèi)。此命令在總線上有單個或多個器件的情況下均可使用。 ② ROM 操作命令 一旦總線主機檢測到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件 ROM 操作命令之一。 DS18B20 內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號；同樣的，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號。計數(shù)器 1 的預置數(shù)也就是在給定溫度處使溫度寄存器寄存值增加 1℃ 計數(shù)器所需要的計數(shù)個數(shù)。 劉楊：基于單片機的智能恒溫箱的設(shè)計 16 圖 39 溫度指示燈電路 圖中兩個發(fā) 光二極管分別與單片機的 ， 口相連，單片機把顯示何種溫度的信號送給這兩個口，對應的發(fā)光二極管就會點亮，信號為低電平有效。這種接法，一根輸入線上的按鍵是否被按下，不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。由于機械接觸點的彈性作用，一個按鍵從開始接上至接觸穩(wěn)定要經(jīng)過 5~10ms 的抖動時間，在此期間，有抖動發(fā)生。圖中有 2 個七段 LED 數(shù)碼管，它們的公共端 2 分別接到單片機的 、 口，單片機的這 2 個 I/O 口輸出位選信號用于動態(tài)掃描。數(shù)碼管按內(nèi)部連接方式又分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管 兩種。手動復位時，按一下圖中的按鈕即可，當按鍵按下的時候，單片機的 9 腳 RST管腳處于高電平，此時單片機處于復位狀態(tài)。此電路大約延遲 10ms 后振蕩器起振，在 XTAL2引腳產(chǎn)生幅度為 3V 左右的正弦波時鐘信號，其振蕩頻率主要有石英晶體的頻率確定。按鍵“溫度顯示切換”是用于切換顯示預設(shè)的溫度的按鍵，接單片機的 口。只要在硬件電路設(shè)計初期考慮到這一點，就應該為系統(tǒng)將來升級留有足夠的 RAM 空間，哪怕多設(shè)計一個 RAM 插座，暫時不插芯片也好。因為很少有一錘定音的電路設(shè)計，如果現(xiàn)在不留余地，將來可能要為一點小小的修改或擴展而被迫進行全面返工。 本章小結(jié) 本章主要講述了 恒溫箱 的工作原理和本設(shè)計系統(tǒng)的工作流程。將存儲的實時攝氏溫度與設(shè)定的預期溫度經(jīng)行比較。并且系統(tǒng)能夠顯示實時的溫度和設(shè)定的預期溫度。 時鐘 80C51單片機 復位電路 進 入 溫 度 設(shè) 定，溫度加、減按鍵輸入 電路 溫度采集電 路 顯示切換按鍵電路 2 位七段數(shù)碼管顯示 2 個發(fā)光二極管顯示 溫度調(diào)節(jié)電路 安徽工程大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 單片機整個 恒溫箱 的核心，內(nèi)部電路設(shè)計用匯編語言編寫。顯示系統(tǒng)除了顯示實時的溫度還能顯示設(shè)定的溫度，也就是人們想要保持的溫度。說明了 恒溫箱 的 工作過程和主要功能， 介紹了設(shè)計中需要用的單片機的基礎(chǔ)知識， 確定