【正文】 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 28 頁(yè) { temp=key_port。 } else { count++。 仿真電路 圖見(jiàn)附錄 3 調(diào)試與運(yùn)行 （ 1）首先啟動(dòng) KEIL C51 軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，從桌面上雙擊 uVision 圖標(biāo)以啟動(dòng)軟件。 本次設(shè)計(jì) 可以說(shuō)是軟硬結(jié)合，又以硬件為主。通過(guò)對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了硬件開(kāi)發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)的基本流程并有了一定的駕御此開(kāi)發(fā)過(guò)程的能力。 //精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1。i) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 33 頁(yè) { DQ = 0。 i0。 WriteOneChar(0xCC)。 // 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0x44)。 //讀取溫度值高位 return(tt)。 //報(bào)警開(kāi)關(guān) unsigned char user_temper。}。 //百位數(shù)消隱 TempBuffer1[13]=(temper%100)/10+0x30。 } else TempBuffer0[11]=0x2b。 //分離出十位 TempBuffer0[14]=(TL%100)%10+0x30。 //分離出十位 TempBuffer0[6]=(TH%100)%10+0x30。 //將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值 TH++。 //將負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值 temper++。\039。 //存放鍵盤掃描值 bit up_one,down_one。 //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE)。 //寫入想設(shè)定的溫度報(bào)警下限 WriteOneChar(RS)。 delay_18B20(5)。 delay_18B20(4)。 } /***********ds18b20 讀一個(gè)字節(jié) **************/ unsigned char ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 //定義 DQ 引腳為 /***********ds18b20 延遲子函數(shù)（晶振 12MHz ） *******/ /************DS18B20 對(duì)時(shí)間要求很嚴(yán) ,但只能長(zhǎng)不能短 *************在 下也行 ,因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)些 ********/ void delay_18B20(unsigned int i) { while(i)。在我完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)看到自己將專業(yè)知識(shí)用于解決實(shí)際的問(wèn)題時(shí)，那份成就感和喜悅感是難以形容的。 （ 3）建立并添加源文件。 } } } return(key_value)。0xf0。i4。 } /************鍵盤掃描程序 ************************* ****功能 :返回鍵值 ,當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí) ,返回 0*************/ unsigned char key_scan(void) { unsigned char temp,count=0x01,key_value。 } unsigned char r_left(unsigned char x) { x=1。 _nop_()。 LcdRs=style。 //在 EN 為下降沿的時(shí)候鎖存據(jù) while(DBPortamp。\039。 LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。 } 溫度測(cè)量的結(jié)果以二進(jìn)補(bǔ)碼形式來(lái)存放，分辨力 12 位的測(cè)量結(jié)果用帶 5 個(gè)符號(hào)的 16 位二進(jìn)制格式來(lái)表示，高低 8 位分別存儲(chǔ)在兩個(gè) RAM 單元中，前面 5 位 S 代表符號(hào)位， DS18B20 函數(shù)的作用就是完成這一過(guò)程的 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 21 頁(yè) N 圖 43DS18B20 寫字節(jié)流程圖 DS18B20 寫函數(shù) void setds18b20(unsigned char TH,unsigned char TL,unsigned char RS) { Init_DS18B20()。 for (i=8。 DQ = 0。 alarm_LCD(TH,TL)。每一個(gè)執(zhí)行軟件就是一個(gè)小的執(zhí)行模塊，這里將每一個(gè)模塊一一列出來(lái)，并為每個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。如主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過(guò)程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù) 定的操做。不同的器件地址序列號(hào)不同。 DS18B20 工作原理 溫度傳感器 DS18B20 將被測(cè)環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成帶 符號(hào)的數(shù)字信號(hào)（以十六位補(bǔ)碼形式，占兩個(gè)字節(jié)）在通過(guò)單片機(jī)發(fā)出命令送給顯示器。 （ 6）標(biāo)準(zhǔn)接口，與 M68HC08 系列 MCU容易接口。字符型液晶顯示模塊的控制器大多數(shù)為日立公司生產(chǎn)的 HD44780 及其兼容的控制器。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。這樣，一個(gè)端口就可以構(gòu)成 4x4=16 個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵。 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)。一般電路正常工作需要供電電源為 5V177。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P3 口： P3 口 是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 31AT89C51 主要功能特性： 圖 31 AT89C51單片機(jī)的管腳圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 表 31AT89C51 單片機(jī)的管腳功能。 根據(jù)題目的要求，本次設(shè)計(jì)采用由 AT89C51 單片機(jī)及 DS18B20 溫度傳感器組成數(shù)據(jù)采集電路 ,加上顯示電路和控制電路等 ,根據(jù)溫度數(shù)據(jù)測(cè)量 ,通過(guò)控制電路對(duì)溫度進(jìn)行控制。 從以上兩總方案，容易看出方案一的溫測(cè) 裝置可測(cè)溫度范圍廣，體積小，但是單線性誤差大。 方案二： 采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。在這里介紹了一種基于 DS18B20 和 AT89C52 單片機(jī)的溫度測(cè)量及控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高，擴(kuò)展方便，在大型倉(cāng)庫(kù)，工廠，智能化建筑等領(lǐng)域的多點(diǎn)溫度檢測(cè)中有廣闊的應(yīng)用前景。 3. 溫度采集的范圍在 20～ 110 攝氏度。通過(guò)將參考結(jié)點(diǎn)保持在已知溫度并測(cè)量該電壓，便可以推測(cè)出檢測(cè)結(jié)點(diǎn)的溫度。這樣數(shù)碼管 報(bào)警電路 復(fù)位電路 晶振電路 單 片 機(jī) 測(cè)溫電路 按鍵防抖動(dòng) 圖21 方案一框圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 溫度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單，體積也不大。其硬件電路和軟件調(diào)試比較復(fù)雜，制作成本較高。 AT89C51 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51 提供了高性價(jià)比的解決方案。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。另外，該引腳被略微拉高。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 RST 端的外部復(fù)位電路有兩種操作方式：上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。矩陣式鍵盤是一種常見(jiàn)的輸入裝置，在日常生活中，矩陣式鍵盤在計(jì)數(shù)機(jī) 、電話、手機(jī)、微波爐等各式電子產(chǎn)品上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。 判斷閉合鍵所在位置： 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。 點(diǎn)陣字符型 LCD 的接口特性 點(diǎn)陣字符型 LCD 是專門用于顯示數(shù)字，字母，圖形符號(hào)及少量自定義字號(hào)的液晶顯示器。 （ 3）內(nèi)部具有字符發(fā)生器 ROM，可顯示 192 種字符。 表 32 HD47780 的引腳功能表 引腳 符號(hào) 狀態(tài) 功能 1 Vss 電源地 2 VDD 電源正，接 +5V 3 VL 液晶顯示偏壓 4 RS 輸入 寄存器選擇：為 1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器；為 0 時(shí)選擇指令寄存器 5 RW 輸入 R/W 為讀寫選擇線：為 1 時(shí)進(jìn)行讀操作，為 0 時(shí)進(jìn)行寫操作 6 E 輸入 使能信號(hào) 7 DB0 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線（ LSB） 8 DB1 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 9 DB2 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 10 DB3 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 11 DB4 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 12 DB5 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 13 DB6 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 14 DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 15 A 背光源正極 16 K 背光源負(fù)極 控制器 HD44780 的信號(hào)功能控制如表 33 33 控制器 HD44780 的信號(hào)功能 RS R/W E 功能 0 0 下降沿 寫指令代碼 0 1 高電平 讀忙標(biāo)志和 AC 值 1 0 下降沿 寫數(shù)據(jù) 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 1 1 高電平 讀數(shù)據(jù) 圖 35 LCD 顯示電路 測(cè)溫電路 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器 由 DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20 型單線智能溫度傳感器，屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器，可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，高速暫存器。此次設(shè)計(jì)選擇的是前面一種控制。時(shí)，將自動(dòng)返回初始值。 while(1) { pt=ReadTemperature()。 //看有無(wú)鍵按下 if(key_ok) //如有鍵按下則看到底哪個(gè)鍵按下 { key_value=key_scan()。 delay_18B20(20)。 // 給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。 //寫入想設(shè)定的溫度報(bào)警下限 WriteOneChar(RS)。 //AC 遞增 , 畫(huà)面不動(dòng) } //*********************************************** void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y) { if(y==0) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x)。 _nop_()。 _nop_()。 LcdEn=1。 NO YES NO YES 圖 45 矩陣鍵盤流程圖 鍵盤掃描函數(shù) sfr key_port=0x90。 temp=P1。 delay(200)。 temp=tempamp。