【正文】 軟件配置成4中工作類型之一。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入：來自反向振蕩器的輸出當(dāng)將I/O設(shè)置為準(zhǔn)雙向口/弱上拉時P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。I/O口不夠時，可用2到3根普通I/O口線外接。(STC12C5A62S2/AD/PWM無內(nèi)部EEPROM)。 本章小結(jié)本章主要論述了此次設(shè)計系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并簡單介紹了設(shè)計中使用的單片機(jī)，溫度傳感器等元件的電路連接，最后還介紹了系統(tǒng)調(diào)試時所使用的軟件及調(diào)試過程，本章主要是總體的論述一番，為后面的設(shè)計做好鋪墊。 KEIL調(diào)試文件建立工程的建立：，同時再建立一個和前面的文件名一樣的文件夾,選擇好CPU，使用STC12C5A60S2，同時設(shè)好晶振頻率，我們用的是12MHZ，如上圖。開發(fā)人員可用IDE本身或其它它編輯編輯器C或匯編源文件。 Keil軟件簡介Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。在此次設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)中，采用的是多路測溫電路。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。STC12C5A60S2單片機(jī)作為核心控制器，該單片機(jī)具有高可靠，廉價，功耗低，操作方便，I/O口多等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)中由于設(shè)定溫度只需溫度+ 、溫度和確認(rèn)鍵3個鍵，故采用獨(dú)立式按鍵。DS18B20的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而提高了干擾能力。采用鍵盤接口芯片HD 7279的設(shè)定溫度值，通過單片機(jī)保持一定的溫度，并用液晶顯示器顯示設(shè)定溫度控制。這個控制技術(shù)大大提高了控制精度，不但是控制變得更簡單，而且是產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實(shí)現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。數(shù)字溫度傳感器DS18B20只用一個引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。 Test program。如果溫度超過設(shè)定參數(shù)上限和下限溫度，報警系統(tǒng)將由實(shí)驗(yàn)時的設(shè)置和以自動控制方式實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到一定范圍內(nèi)溫度的監(jiān)測與控制。該系統(tǒng)將設(shè)定溫度上下限，并顯示檢測溫度，監(jiān)測數(shù)據(jù)。 MCU of STC。而采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時的精度損失，使得測量溫度更加精確。目前正開發(fā)和研制計算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的加熱爐溫度控制方式，如：模糊控制。這些步驟是用來實(shí)現(xiàn)溫度檢測。本系統(tǒng)中 DQ管腳為數(shù)據(jù)線與STC的P1．3連接。此外，還可外接5V電源，給 DS 18B20供電，DS 18BB20的供電方式靈活，利用外接電源還可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。STC12C5A60S2單片機(jī)按鍵處理溫度采集輸入電源數(shù)據(jù)存儲超溫報警LCD顯示 主控單片機(jī)在本次設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)中所使用的核心控制器是STC12C5A60S2單片機(jī)。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。KEIL軟件簡單易學(xué)，能對程序進(jìn)行編譯，連接等。C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。下面是我用KEIL對程序進(jìn)行調(diào)試的過程。3. 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器 可通過串口（）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。：40 +85℃(工業(yè)級) / 0 75℃(商業(yè)級)：PDIP40,LQFP44,LQFP48。 STC12C5A60S2單片機(jī)的管腳 單片機(jī)管腳圖：供電電壓：接地：復(fù)位輸入。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。即從MCUVCC流入的電流不超過55mA，從MCUGND流出電流不超過55mA，整體流入/流出電流都不能超過55mA。需要作為A/D轉(zhuǎn)換使用的口需先將P1ASF特殊功能寄存器中的相應(yīng)位置‘1’，將相應(yīng)的位設(shè)置為模擬功能。則模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果計算公式為：(ADC_RES[1:0],ADC_RESL[7:0])=1024*Vin/Vcc。表35 DS18B20引腳定義引腳 定義DQ 數(shù)字信號輸入/輸出端GND 電源地VDD 外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時地）DS18B201 2 3 GND I/O UDDPR35封裝1 82 7DS18B203 64 5I/OGNDNCNCVCCNCNCNCSOSI封裝 DS18B20外形及引腳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)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。64位光刻ROM的排列是：開始8位 （28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）表39 溫度分辨率設(shè)置表R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時間0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位 375ms1 1 12位 750ms，在寄生電源供電方式下，DS18B20從單線信號線上汲取能量：在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部 電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空 ，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85℃。 本章小結(jié)本章主要針對本設(shè)計所選用的主控制器STC12C5A60S2單片機(jī)及溫度傳感器的主要性能做了簡單介紹，為后面設(shè)計測試程序作準(zhǔn)備。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負(fù)載電路的正常工作。人們通過它往計算機(jī)輸入信息，鍵盤是按鍵或開關(guān)的有序組合，按照工作原理的不同，鍵盤可分為編碼鍵盤和解碼鍵盤。每個按鍵都有一定的功能定義，將讀取的鍵值解釋為定義鍵的功能過程稱為鍵值譯碼。當(dāng)檢測出有鍵閉合時，先執(zhí)行一個延時子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時（通常為 10~20 ms ），讓接通時的抖動消失后再來判別是否有鍵按下。獨(dú)立式按鍵與51的接口：獨(dú)立式按鍵是直接把每個按鍵與輸入端口的一位 I/O 線連接組成，計算機(jī)直接讀取鍵的狀態(tài)，然后，進(jìn)行譯碼，執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)程序。而矩陣鍵盤兩端都與單片機(jī)I/O口連接，因此在檢 測時需人為通過單片機(jī)I/O口送出低電平。狀態(tài)0控制菜單的翻頁，狀態(tài)1控制具體的數(shù)值設(shè)定。,R/W的配合選擇決定控制界面的四種模式表41RS R/W 功能說明L L MPU寫指令到指令暫存器（IR）L H 讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)H L MPU寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）H H MPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)表42E狀態(tài) 執(zhí)行動作 結(jié)果高——低 I/O緩沖——DR 配合/W進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高 DR——I/O緩沖 配合R進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低——高 無動作1. 忙標(biāo)志BFBF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況，BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。液晶顯示的軟件操作過程是，首先初始化液晶并且清屏，再輸入所需顯示命令，將將字符串首地址賦值給寫字符命令，之后顯示器會顯示出所需的溫度數(shù)值。GNDVCC單線總線控制器寫”0”時間隙60usTx”0”120us控制器寫”1”時間隙1ustREC∞15usDS18B20采樣15us1usDS18B20采樣 DS18B20寫操作時序圖寫周期最少為60微秒，最長不超過120微秒，寫周期一開始作為主機(jī)先把總線拉低1微秒表示寫周期開始，隨后若主機(jī)想寫0，則繼續(xù)拉低電平最少60微秒直至寫周期結(jié)束，然后釋放總線為高電平；若主機(jī)想寫1，在一開始拉低總線電平1微秒后就釋放總線為高電平，一直到寫周期結(jié)束。在系統(tǒng)安裝及工作之前應(yīng)將主機(jī)逐個與DS18B20掛接，以讀出其序列號。調(diào)節(jié)時間15s（具體視現(xiàn)場情況）靜態(tài)誤差=。本系統(tǒng)的測溫范圍為20℃～40℃，溫度檢測系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。在設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中，通過采用先分塊設(shè)計，在整體調(diào)試的方法，實(shí)現(xiàn)各個擊破。劉老師為我提供了完備的硬件設(shè)施和技術(shù)資料，創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境，不僅使課題能順利完成，而且使我在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)一步加深了對知識的理解和靈活運(yùn)用，在日后工作和學(xué)習(xí)中將受益終身。 it also fits the rugged environment. It is mainly used in people39。 microcontroller。致謝本設(shè)計是在尊敬的劉卓夫老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷幫助下完成的。對控制系統(tǒng)中的各個單元模塊的電路連接和程序運(yùn)行流程圖都做了詳細(xì)的介紹，主要涉及了單片機(jī)控制系統(tǒng)、溫度傳感器系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、報警系統(tǒng)的設(shè)計等。通過分析，當(dāng)對浮點(diǎn)數(shù)求平均處理時，遇到同一時刻兩個傳感頭采集的溫度相差不大，℃℃為了解該數(shù)據(jù)是否真實(shí)，可采用一個高精度的數(shù)字溫度計測試，發(fā)現(xiàn)讀出的值與其基本一致，由此推斷如果在同一時間增加采集溫度的個數(shù)，則可以進(jìn)一步提高溫度的精度。(具體工作程序見附錄C)。主機(jī)在一開始拉低總線1微秒后釋放總線，然后在包括前面的拉低總線電平1微秒在內(nèi)的15微秒時間內(nèi)完成對總線進(jìn)行采樣檢測，采樣期內(nèi)總線為低電平則確認(rèn)為0，采樣期內(nèi)總線為高電平則確認(rèn)為1，完成一個讀時序過程，至少需要60μs才能完成。 DS18B20的工作時序DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸，其工作時序包括：初始化時序、寫時序、讀時序。DFF=1為開顯示（DISPLAY ON) ，DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。只有阻值在特定的位置區(qū)域以內(nèi)才會顯示。當(dāng)要設(shè)定某個參數(shù)時，首先按下菜單鍵，接著按加或減進(jìn)行菜單的翻頁，找到要設(shè)置的參數(shù)時，按下確認(rèn)鍵，接著按加或減就會對參數(shù)的值進(jìn)行加或減。理想波形實(shí)際波形穩(wěn)定閉合按下抖動釋放抖動 按鍵電路原理波形圖從上圖可以看出，理想波形與實(shí)際波形之間是有區(qū)別的，實(shí)際波形在按和釋放的瞬間都有抖動現(xiàn)象，抖動時間的長短和按鍵的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10ms。同時產(chǎn)生一選通脈沖信號通知單片微機(jī)系統(tǒng)讀取鍵值。按鍵釋放時也同樣存在抖動的問題。如果同時有兩個或兩個以上的按鍵按下，就會產(chǎn)生同時按鍵的問題。 電源連接電路圖H7805系列為3端穩(wěn)壓器件，能提供5V的輸出電壓。 電源輸入部分控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用5V直流電源供電，其電路如下圖所示，把頻率為50Hz、有效值為220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的5V直流電壓。因此，在用DS1820進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 DS18B20的使用中注意事項(xiàng)DS1820雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題:，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 DS18B20電源連接電路要想使DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA，當(dāng)幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測溫時，會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FE6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯