【正文】 ......................................21 系統(tǒng)總體電路圖 .........................................................................................................23 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................................................23 各模塊的程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................23 主程序流程圖 ..................................................................................................23 讀出溫度子程序 .............................................................................................25 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 ......................................................................................25 計(jì)算溫度子程序 .............................................................................................26 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 ......................................................................................27 報(bào)警子程序 ....................................................................................................27 按鍵掃描處理子程序 ......................................................................................28 Protues 仿真 ............................................................................................................28 5 結(jié)論 .....................................................................................................................................30 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................32 附錄 .......................................................................................................................................33 附錄 1 元器件清單 ..........................................................................................................33 附錄 2 全部程序清單 .......................................................................................................34 附錄 3 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)圖 .......................................................................................................43 附錄 4 PCB 仿真線路及 3D 圖 ..........................................................................................44 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 4 1 緒論 設(shè)計(jì)背景 隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機(jī)發(fā)展十分迅速，一個(gè)以微機(jī)應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、 冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油 等各個(gè)行業(yè)。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡(jiǎn)便，而且使產(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。溫度傳感器的發(fā)展大單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 5 致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 (含敏感元件 )；模擬集成溫度傳感器 /控制器；數(shù)字溫度傳感器。溫度是一般工業(yè)領(lǐng)域最容易碰到的檢測(cè)參數(shù)，如環(huán)境溫度的檢測(cè)，工業(yè)工藝溫度參數(shù)的檢測(cè)，設(shè)備的溫度保護(hù)檢測(cè)等，而市場(chǎng)上專用的、通用的各類溫控儀產(chǎn)品也比 較豐富。能夠顯示溫度的測(cè)量值 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 6 主要工作如下： 1. 溫度測(cè)試基本范圍 0℃ — 100℃。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(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 另外 STC89C52RC 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程 技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。系統(tǒng)的硬件電路主要由復(fù)位電路、測(cè)溫電路、顯示電路、晶振電路和報(bào)警電路組成，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方框圖如圖 所示。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號(hào)。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。 DS18B20 芯片簡(jiǎn)介 芯片簡(jiǎn)介 （ 1） 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： V～ ，在寄生電源方 式下可由數(shù)據(jù)線供電 。 （ 8） 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 [5]。 （ 1） 64 位 ROM ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼，每個(gè) DS18B20 的 64 位序列號(hào)均不相同。 DS18B20 溫度值格式表 34 如下所示。 表 36 溫度分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms （ 4）高速暫存器 高速暫存器是一個(gè) 9 字節(jié)的存儲(chǔ)器。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。如果總線上有不止一個(gè)從機(jī)，當(dāng)所有從機(jī)試圖同時(shí)傳送信號(hào)時(shí)就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突（漏極 開路連在一起形成“與”的效果）。 （ 4） Search ROM [0F0H] 當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)初次啟動(dòng)時(shí)，總線控制器并不知道單線總線上有多少個(gè)器件或它們的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 18 64 位 ROM 編碼。 （ 7） Read Scratchpad[0BEH] 這個(gè)命令讀取暫存器的內(nèi)容。如果控制器在這條命令之后跟著發(fā)出時(shí)間隙，而 DS18B20 有忙于做時(shí)間轉(zhuǎn)換的話， DS18B20 將在總線上輸出一個(gè) 0，若溫度轉(zhuǎn)換完，則輸出 1。由 6 腳和 4只電容構(gòu)成。 15 腳 GND、 16腳 VCC（ +5v）。 RS232 總線接口標(biāo)準(zhǔn) RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸率為 50 b/s、 75 b/s、 100 b/s、 150 b/s、 300 b/s、 600 b/s、 1200 b/s、 2400 b/s、 4800 b/s、 9600 b/s、 19 200 b/s。 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 22 表 38 9 芯 RS232C 的引腳功能 RS232C 定義了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (DTE)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備 (DCE)之間接口的電氣特性。 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 24 圖 主程序流程圖 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 25 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時(shí) 需進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 采用 protues 軟件對(duì)電路仿真，可以得到預(yù)期效果。 如圖 是第一次按下 K1 鍵顯示的上限溫度報(bào)警值，此時(shí)按 K2或 K3 鍵 分別對(duì)上限溫度報(bào)警值進(jìn)行加一或減一；圖 K1鍵顯示的下限溫度報(bào)警值，單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 30 此時(shí)按 K2 或 K3鍵分別對(duì)下限溫度報(bào)警值進(jìn)行加一或減一。 單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì) 32 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