【正文】 8。 } } read_temp2() //3 號(hào)讀取溫度值并轉(zhuǎn)換 { uchar a2,b2。 b2=ds1820rd2()。 //溫度值擴(kuò)大 10 倍，精確到 1 位小數(shù) return(tvalue2)。 //負(fù)溫度顯示負(fù)號(hào) : if(disdata2[0]==0x30) { disdata2[0]=0x20。 //顯示十位 wr_(0x80+0x43)。 DQ3 = 1。 for (i=8。 } void ds1820wr3(uchar wdata3) //寫數(shù)據(jù) { uchar i=0。 wdata3=1。 //讀取溫度 a3=ds1820rd3()。 } tvalue3=tvalue3*()。 //正溫度不顯示符號(hào) else flagdat3=0x2d。 //百位數(shù) disdata3[1]=tvalue3%1000/100+0x30。 tvalue3=tvalue3|a3。 //跳過讀序列號(hào) ds1820wr3(0x44)。 DQ3 = wdata3amp。 DQ3= 1。 //精確延時(shí)大于 480us DQ3 = 1。 //顯示小數(shù)點(diǎn) wr_(0x80+0x45)。 //顯示符號(hào)位 wr_(0x80+0x41)。 //十位數(shù) disdata2[2]=tvalue2%100/10+0x30。 if(tvalue20x07ff) tflag2=0。 //啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 ds1820rst2()。0x01。 //給脈沖信號(hào) if(DQ2) dat2|=0x80。 //拉高 delay_18B202(40)。 wr_dat(disdata1[3])。 wr_dat(disdata1[0])。 //個(gè)位數(shù) disdata1[3]=tvalue1%10+0x30。 else { tvalue1=~tvalue1+1。 ds1820wr1(0xcc)。 delay_18B201(10)。 delay_18B201(10)。 } uchar ds1820rd1() //讀數(shù)據(jù) { uchar i=0。 //顯示小數(shù)位 } /*******************二號(hào) DS18B20 程序 **************************/ void delay_18B201(unsigned int i) //延時(shí) 1 微秒 { while(i)。 //顯示百位 wr_(0x80+0x02)。 //小數(shù)位 if(tflag==0) flagdat=0x20。 tflag=1。 //跳過讀序列號(hào) ds1820wr(0xbe)。 DQ = 1。 } return(dat)。 uchar dat = 0。 } void ds1820rst() //ds1820 復(fù)位 29 { uchar x=0。 wr_(0x80)。 //設(shè)置開顯示，不顯示關(guān)標(biāo) wr_(0x06)。 RW=0。 } void wr_(uchar ) //LCD 寫指令 { RS=0。 //高溫和低溫設(shè)置值 uint tvalue,tvalue1,tvalue2,tvalue3。 uchar data disdata1[5]。 //按鍵定義 sbit key1=P3^4。 //四號(hào) ds18b20 與單片機(jī)連接口 sbit D1=P2^1。 [7] 李宏，張家田 《液晶顯示器件應(yīng)用技術(shù)》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx 年，第 128～152 頁。在本次設(shè)計(jì)過程中，硬件的選取和軟件的編程都是極大考驗(yàn)，要盡量降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度，又要使系統(tǒng)在性價(jià)比最高的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其所有的功能。 表 41 引腳功能 引腳 引腳功能 設(shè)置溫度上限 設(shè)置溫度下限 加 1 減 1 退出 21 按 鍵 處 理 子 程 序 入 口是 否 有 鍵 按 下 ？設(shè) 置 溫 度 上 下 限 ？L C D 顯 示 字 符 串 “ s e t h i g h ” L C D 顯 示 字 符 串 “ s e t l o w ”是 否 有 鍵 按 下 ？加 1 ？調(diào) 用 加 1 子 程 序 調(diào) 用 減 1 子 程 序返 回NYNYNYNY 圖 44 按鍵處理模塊流程圖 聲光報(bào)警模塊 當(dāng)單片機(jī)讀取四路 DS18B20 的溫度后會(huì)對(duì)思路溫度進(jìn)行檢測(cè)，與設(shè)定的溫度上下限進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某路溫度超出設(shè)定范圍時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使 口輸出矩形波，蜂鳴器實(shí)現(xiàn)報(bào)警，同時(shí)提示電路的發(fā)光二極管會(huì)對(duì)應(yīng)熄滅進(jìn)行報(bào)警提示，可以觀察出是哪一路溫度超出溫度設(shè)定范圍，報(bào)警模塊流程圖如圖 45所示。 3） 讀時(shí)隙 DS18B20 器件僅 在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)隙時(shí)，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。 本系統(tǒng)采用自頂向下循環(huán)執(zhí)行程序設(shè)計(jì)，模塊化程序設(shè)計(jì)，單片機(jī)帶有復(fù)位功能，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以通過復(fù)位操作對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。鍵盤電路如圖 35所示。 圖 32 復(fù)位電路 溫度采集模塊的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)將四個(gè) DS18B20 的 DQ 端子分別接在單片機(jī)的 ～ ，通過單片機(jī)發(fā)送指令分別對(duì)每個(gè)溫度傳感器進(jìn)行讀寫操作，這樣可以跳過讀每個(gè) DS18B20 的序列號(hào)而直接進(jìn)行溫度的讀寫， 從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng) 。 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 在 AT89C52 的引腳 XTAL1 和 XTAL2 端外接晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱晶振），就構(gòu)成了內(nèi)部震蕩方式，時(shí)鐘電路如圖 31 所示，其中電容 C1 和 C2 的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，典型值為 30pF，晶振 CYS 的震蕩頻率要小于12MHZ，典型值為 6MHZ、 12MHZ 或 ，由于本系統(tǒng)要與 PC 機(jī)通信，所以應(yīng)選擇 的晶振，這樣便于將波特率設(shè)定為標(biāo)稱值。 命令 10： 寫 DDRAM 或 CGROM。 命令 6：功能設(shè)置。 S： 屏幕上 的 文字是否左移或者右移 ， 高電平表示有效，低電平則無效 。 LCD1602 模塊的控制是通過操作命令完成的。 5) 可以設(shè)定報(bào)警溫度的上下門限值，保存在 EEPROM中。 復(fù)制 EPRAM 0B8H 將 EPRAM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 的第 3， 4 字節(jié)。 表 21 DS18B20 指令系統(tǒng) 指令 約定代碼 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20ROM 中的編碼（ 64 位地址） 符合 ROM 55H 匹配 ROM 命令用于選中指定的 DS18B20 器件，主機(jī)發(fā)送匹配 ROM命令（后面跟隨指定器件的 64 位 ROM序列號(hào)），可以再單只或多只器件在線的情況下，準(zhǔn)確定位指定序列號(hào)的 DS18B20 器件。其引腳圖如圖 23所示。 Intel 公司生產(chǎn)的 8051 芯片，其結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)也比較成熟，此外還有一些廠家生產(chǎn)與 MCS51 系列相兼容的芯片，例如 Atmel 公司生產(chǎn)的 Atmel89 系列單片機(jī)（簡(jiǎn)稱 89 系列單片機(jī)），就是基于 Intel 公司的 MCS51 系列而研 5 制的，這是一種內(nèi)部含 Flash 存儲(chǔ)器的特殊單片機(jī)。 在多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)中，傳統(tǒng)用模擬信號(hào)進(jìn)過各種變換得到最 終溫度的方式正面臨各類問題的挑戰(zhàn)，而采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測(cè)量溫度，其輸出的信號(hào)是全數(shù)字化的，便于單片機(jī)處理及控制，省去了傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路，使得測(cè)溫系統(tǒng)體積較小，成本較低，且一個(gè)單片機(jī)芯片可連接多個(gè)溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度的檢測(cè)。 DS18B20 是美國(guó) MAXIM 半導(dǎo)體器件公司的全子公司 Dallas 生產(chǎn)的一種但數(shù)據(jù)總線數(shù)字輸出型全集成式智能溫度傳感器，其優(yōu)點(diǎn)是集測(cè)溫敏感元件及其 A/D 轉(zhuǎn)換、運(yùn)算處理、邏輯控制、 ROM 和 RAM單元、 I/O 端口 等電路模塊全部集成在一塊極小的半導(dǎo)體芯片上，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，新型的智能溫度傳感器具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易于與微處理器接口等優(yōu)點(diǎn)。 集成電路的大規(guī)模發(fā)展對(duì)單片機(jī)控制電路的實(shí)際運(yùn)用有著巨大的推動(dòng)作用。 基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度測(cè)試系統(tǒng) 摘 要 集成電路的大規(guī)模發(fā)展對(duì)單片機(jī)控制電路的實(shí)際運(yùn)用有著巨大的推動(dòng)作用。單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、低功耗、控制功能強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，使其在測(cè)控系統(tǒng)、智能儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、智能接口等方面具有較廣泛的 運(yùn)用。基于單片機(jī)的智能溫度檢測(cè)技術(shù)具有廣闊應(yīng)用前景和巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。系統(tǒng)由數(shù)字溫度計(jì) DS1820 和微控制器 AT89C52 構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置，通過液晶顯示器進(jìn)行溫度顯示，并通過按鍵進(jìn)行報(bào)警上下限設(shè)置，當(dāng)溫度超過設(shè)定范圍時(shí)，聲光報(bào)警系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示。目前 89 系列單片機(jī)取代了傳統(tǒng)的 MCS51 系列單片機(jī)，成為了人們使用的主流單片機(jī)之一，慮到本系統(tǒng)是多路溫度檢測(cè)，顯示及控制線路較多，所以選擇性價(jià)比相對(duì)較高的AT89C52 單片機(jī)。 圖 23 DS18B20 引腳圖 DS18B20 有兩種供電方式：一是使用外接電源供電，它是最普通的供電方式，二是使用其內(nèi)部的寄生電源供電，寄生電源方式是指 DS18B20 可以通過數(shù)據(jù)線為自身供電，即通過內(nèi)部電容存儲(chǔ)數(shù)據(jù)總線上電信號(hào)的能量來產(chǎn)生電能，為傳感器工 作供電。 搜索 ROM 0F0H 主機(jī)可以通過發(fā)送和執(zhí)行“搜索 ROM 命令”，來識(shí)別這些單總線器件的序列號(hào)，確定在線的 DS18B20 器件的數(shù)量和類型。 讀供電方式 0B4H 此命令用來使主機(jī)知曉 DS18B20 當(dāng)前使用的電源供電方式 ，寄生供電時(shí) DS18B20 發(fā)送“ 0”，外接電源供電 DS18B20 發(fā)送“ 1”。 6) 電源電壓適用范圍： ～ 。共有 11 條命令，如表 22所示。 命令 4：顯示與不顯示設(shè)置。 DL：為 0 時(shí)設(shè)為 4 位數(shù)據(jù)接口，為 1 時(shí)設(shè)為 8 位數(shù)據(jù)接口。要配合地址設(shè)置命令。 圖 31 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位是使單片機(jī)獲系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。 DS18B20 有三個(gè)引腳，其中兩根是電源線 VDD 和 GND，另外一根用作 13 總線 DQ(Data In/Out)，其輸 入 和輸 出 均是數(shù)字信號(hào) ， 與 TTL電平兼容，因此其可以與微處理器直接進(jìn)行接口，從而省去了一般傳感器所必需的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。 圖 35 鍵盤電路 15 聲光報(bào)警電路 由于本系統(tǒng)設(shè)有報(bào)警系統(tǒng)，單片機(jī)需對(duì) 溫度傳感器所測(cè)得的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并與設(shè)定的溫度上限縣進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)所測(cè)溫度超出所設(shè)定溫度值的范圍時(shí)單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。根據(jù)對(duì)以上流程圖的分析系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)可分為溫度的讀取轉(zhuǎn)換模塊、 LCD 溫度顯示模塊、按鍵處理模塊和報(bào)警模塊幾個(gè)部分。所有讀時(shí)隙至少需要 60μs。 22 報(bào) 警 子 程 序 入 口讀 取 四 路 D S 1 8 B 2 0 溫 度 值某 路 溫 度 值 超 出 設(shè) 定 范 圍 ？P 1 . 7 口 輸 出 矩 形 波 驅(qū)動(dòng) 蜂 鳴 器 報(bào) 警相 應(yīng) 溫 度 提 示 口 輸 出 低 電 平 ， 發(fā)光 二 極 管 熄 滅 ， 進(jìn) 行 報(bào) 警 提 示返 回NY 圖 45 報(bào)警模塊流程圖 PROTEUS 軟件是英國(guó) Labcenter Electronics 公司出品的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，包括 ISIS 和 ARES 兩部分， ISIS 提供了 30 多個(gè)元件庫數(shù)千種元器件和多種現(xiàn)實(shí)存在的虛擬儀器儀表，可以直觀地仿真微控制器系統(tǒng)、數(shù)字電路和模擬電路的功能和結(jié)果。單片機(jī)強(qiáng)大的綜合性功能使軟件程序的設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，各變量的使用非常靈活，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮按鍵的去抖動(dòng)，同時(shí)也要注意高低電平的輸出，采用軟硬件相結(jié)合的方式，可 以避免走許多彎路，有利于系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試。 25 答 謝 經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，我的論文已經(jīng)接近尾聲，在這兩個(gè)多月里遇到了許多困難，但在指導(dǎo)老師及同學(xué)的幫助下，所有的困難都一 一解決了，在這里要特別感謝王老師，在論文的選題，開題報(bào)告的提交，以及論文的寫作過程中都給了我極大的幫助。 //一號(hào) ds18b20 報(bào)警 顯示接口 sbit D2=P2^2。 sbit key2=P3^5。 uchar