【正文】 確度高、反應(yīng)速度快、數(shù)字化顯示和不易損壞等特點(diǎn)，且性能穩(wěn)定，適用范圍廣，因此特別適用于對測溫要求比較準(zhǔn)確的場所。但是，作為應(yīng)用系統(tǒng) 設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)系統(tǒng)要求選用適宜的傳感器，并與自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)連接起來，從而構(gòu)成性能優(yōu)良的監(jiān)控系統(tǒng)。 保存變換后的溫度數(shù)據(jù) LCALL BIN_BCD RET 將 16 進(jìn)制的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成壓縮 BCD 碼 。 跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。 圖 44 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 開始 溫度零下 ? 溫度值取補(bǔ)碼置“ — ”標(biāo)志 計(jì)算小數(shù)位溫 度 BCD 值 計(jì)算整數(shù)位溫度 BCD 值 結(jié)束 置“ +”標(biāo)志 N Y 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十位數(shù) 0？ 百位數(shù) 0？ 十位數(shù)顯示符號百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號） 結(jié)束 N N Y Y 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 數(shù)字溫度計(jì)部分程 序清單 (1)初始化程序 S1OK EQU 5FH TEMPUTER EQU 39H TEMPH EQU 5EH TEMPL EQU 5DH MS50 EQU 5CH SIGN EQU 5BH S1 BIT S2 BIT S3 BIT S4 BIT ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP TOIT ORG 0030H MAIN: MOV SP, 60H MOV TMOD, 01H MOV TH0, 3CH MOV TL0, 0B0H SETB ET0 SETB TR0 SETB EA MOV TEMPH, 30 MOV TEMPL, 9 MOV TEMPUTER, 15 MOV S1OK, 00H MOV 38H, 0BH MOV 37H, 0CH MOV 36H, 0BH ACALL DISP ACALL T1S (2)主程序 START: JB S1, NET1 ACALL T12MS JB S1, NET1 JNB S1, $ INC SIGN MOV A, SIGN CJNE A, 1, TIAO ACALL TIAOTL TIAO:CJNE A, 2, NET1 MOV SIGN, 0 ACALL TIAOTH NET1: MOV A, S1OK CJNE A, 1, START MOV A, TEMPUTER 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 SUBB A, TEMPH JNB , ALEM MOV A, TEMPUTER SUBB A, TEMPL JB , ALEM SETB ACALL WENDU ACALL DISP MOV S1OK, 00H AJMP START ALEM: MOV 36H, 0CH MOV 37H, 0CH MOV 38H, 0CH CLR ACALL DISP ACALL T1S LCALL WENDU LCALL DISP MOV S1OK, 00H SJMP START (3)溫度總子程序 ACALL INIT_1820 ACALL RE_CONFIG ACALL GET_TEMPER ACALL TEMPER_COV RET (4)DS18B20 初始化程序 INIT_1820: SETB NOP CLR MOV R0,06BH MOV R1,03H TSR1: DJNZ R0,TSR1 。 圖 313 報(bào)警系統(tǒng) 電路 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 第 4 章 數(shù)字溫度計(jì)的軟件 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的流程圖 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(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。C 最高電壓： 7V 輸入最高電壓： 7V 高電平： . 低電平： 8mA. 溫度 顯示電路 溫度 顯示電路 （如圖 312） 采用 4 位共陽 LED 數(shù)碼管，從 P3 口 RXD,TXD串口輸出段碼。 圖 37 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路 當(dāng) DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為 10us。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。 當(dāng)符號位 S＝ 0 時(shí)，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號位 S＝ 1 時(shí)，表示測得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。低 8 位一直為１， TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是 在測試模式， DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 8，用戶要去改動(dòng)， R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。 圖 35 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個(gè)器件的惟一的序號，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 圖 33 單片機(jī)的主板電路 溫度采集部分的設(shè)計(jì) 溫度傳感器 DS18B20 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。因此它可用作對外部輸出 的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 主要功能特性： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） ISP FLASH ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 工作 電壓 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 時(shí)鐘頻率 033MHZ 全雙工 UART 串行中斷口線 128X8 BIT 內(nèi)部 RAM 2 個(gè)外部中斷源 低功耗空閑和省電模式 中斷喚醒省電模式 3 級加密位 看門狗（ WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 管腳功能說明： AT89C51 管腳如圖 31 所示： 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 圖 31 AT 89C51 管腳 圖 （ 1） VCC：供電電壓。 方案 二： 利 用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器 ， 可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換 就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 能夠獨(dú)立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域 。 本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示。 二、課題研究的主要內(nèi)容： 1． 本文是以單片機(jī) AT89C51 為核心 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 2） 、 數(shù)字溫度計(jì)要能夠?qū)崟r(shí)顯示環(huán)境的溫度信息，使用戶及時(shí)了解到環(huán)境溫度情況。 4． 此溫度計(jì) 屬于多功能溫度計(jì) 可以 用來測量環(huán)境溫度， 還 可以設(shè)置上下報(bào)警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，可以報(bào)警。 此外本文還介紹了數(shù)字溫度計(jì)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)主要包括主控制器、單片機(jī)的主板電路、溫度采集部分電路、顯示電路以及報(bào)警系統(tǒng)電路。 本文是以單片機(jī) AT89C51 為核心，通過 DALLAS 公司的 單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 來實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的采集和 A/D 轉(zhuǎn)換，用來測量環(huán)境溫度， 溫度分辨率為 ℃ ，并能數(shù)碼顯示 。 綜合方案一和方案二的優(yōu)缺點(diǎn)，我們選擇方案二。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 （ 7） RST：復(fù)位輸入。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。但 RAM、 定時(shí)器 、計(jì)數(shù)器 、 串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。開漏單總線接口引腳。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖36 所示。 表 32 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 R1 R0 分辨率（位） 溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間（ ms） 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 高速暫存 RAM 的第 8 字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1。若 TTH 或 TTL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。 由于 DS18B20 是在一根 I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。 ，串行口發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)一位一位地移入 74LS164中。 圖 41 主程序流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序