【正文】 DS18B20傳感器介紹 9 DS18B20概述 9 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 10 數(shù)碼管介紹 11 AT24C02簡介 114 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 14 14 15 DS18B20的程序流程圖 165 系統(tǒng)仿真 17 仿真軟件Proteus的簡介 17 keil uVision2編程開發(fā)工具的簡介 17 17 17 最終仿真圖 186 PCB畫圖及實(shí)物制作 19 制作過程理論實(shí)踐概述 19 設(shè)計(jì)原理圖 19 21 最終實(shí)物圖 227 組裝與調(diào)試 24 24 24 25 25結(jié)論 26參考文獻(xiàn) 27致 謝 28附錄A 電路仿真圖 29附錄B 實(shí)物展示 30附錄C C語言程序 31附錄D PCB原理圖 43前 言隨著社會的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和增強(qiáng)安全意識,在鍋爐房大型工廠和學(xué)校越來越多關(guān)注工作環(huán)境是否是安全的,所以水溫控制變得尤為重要,因此,本文的設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。本設(shè)計(jì)就通過51系列單片機(jī)做出一個(gè)自動(dòng)控制水溫報(bào)警系統(tǒng)的模型。軟件部分可以歸劃成以下幾個(gè)模塊：數(shù)據(jù)采集、按鍵控制、蜂鳴器報(bào)警、外接溫度控制設(shè)備和顯示等子函數(shù)模塊。AT89C51通過DS18B20生成的數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)代社會中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，溫度檢測和控制迅速發(fā)展，溫度控制將更好的服務(wù)于社會。國外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。0．5。溫度控制系統(tǒng)也越來越重要，如單晶爐、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制。(5)優(yōu)秀的性價(jià)比單片機(jī)的性能是非常高的?？紤]到成本因素,所以選擇AT89C51單片機(jī)。各國科研人員都對新型傳感器的發(fā)展提出了猜想：那必然是條走向數(shù)字化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的方向。 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜合上面所描述的各種方案，本設(shè)計(jì)的最終方案選擇,:讓AT89C51擔(dān)任主要control system；使用DS18B20作為傳感器；采用AT24C02作為數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)；使用數(shù)碼管作為顯示設(shè)備。主機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力雖然非常強(qiáng)大,但很難發(fā)揮其作用。 數(shù)字化的測溫傳感器具有能碰能磨,空間容量小,操作簡單,包裝樣式豐富等各種優(yōu)點(diǎn)?！?。 DS18B20測溫電路UDD是需用時(shí)可選擇的外部電源端，不用時(shí)接地，GND為地，NC空腳。設(shè)備操作：CLOCK和DATA 變化：SDA管腳通常外都要拉高?？呻S時(shí)對其內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)等多個(gè)參數(shù)的溫度進(jìn)行監(jiān)控,增加了系統(tǒng)的安全性,方便管理員管理。此外,主線同意接上的裝備電池裝載量小于399pf。開始信號:SCL高電平時(shí),SDA從高向低跳,開始傳送數(shù)據(jù)。設(shè)備傳送信息到主線被叫做發(fā)送方,設(shè)備收獲信息被叫做接收器。在主函數(shù)中首先對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括對定時(shí)器初始化，開啟定時(shí)中斷與全局中斷，配置定時(shí)周期寄存器。開始初始化讀取當(dāng)前溫度讀取AT24C02內(nèi)上下限溫度值當(dāng)前溫度與限值關(guān)系判斷SET是否按下加減鍵是否按下相應(yīng)處理上下限位，并寫入AT24C02上限指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器閃響下限指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器閃響While循環(huán)返回否是否是大于上限小于下限顯示當(dāng)前溫度正常范圍 主控制程序流程圖 DS18B20的程序流程圖 程序的開始時(shí)先對DS18B20復(fù)位，然后檢測溫度是否改變，沒有則繼續(xù)當(dāng)前測量點(diǎn)位并在短暫延時(shí)后返回原值，如果改變程序就會發(fā)出一個(gè)溫度轉(zhuǎn)換命令，將新溫度寫入DS18B20，短暫延時(shí)后溫度傳感器復(fù)位，程序發(fā)出一個(gè)讀溫度命令，讀出新溫度的數(shù)值并傳給顯示電路，通過這種不斷的檢測當(dāng)前溫度并顯示，就能達(dá)到對水溫的實(shí)時(shí)監(jiān)控。ISIS是Proteus里面的畫原理圖部分，它具有良好的用戶界面，設(shè)計(jì)中可自動(dòng)走線并且可以出版高質(zhì)量的原理圖。系統(tǒng)在proteus軟件的仿真過程中，能顯示待測水的溫度，溫度達(dá)到規(guī)定上限或者下線值時(shí)會報(bào)警，可以通過按鍵設(shè)置限值溫度。下面給出本設(shè)計(jì)51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。（6）印標(biāo)注：為了元件裝配和維修的過程中識別元件，還必須在電路板上印上元件的編號以及其它必要的標(biāo)注。 水溫系統(tǒng)最終實(shí)物圖7 組裝與調(diào)試組裝與調(diào)試是本次設(shè)計(jì)最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論付諸于實(shí)踐的關(guān)鍵一步，也是難度最高的一個(gè)環(huán)節(jié)。焊接點(diǎn)的要求：1 、焊點(diǎn)一定要牢固，要有一定的抗機(jī)械硬度。調(diào)試的可以分為以下幾步：檢查電路的通斷和電源的供電電壓。空氣潮濕導(dǎo)致了元器件發(fā)霉和性能下降。我們需要檢查一下外圍電路與單片機(jī)引腳的鏈接是否和我們程序中設(shè)置的一樣，如果不一樣，我們要更改程序中的引腳設(shè)計(jì)，這是我們就要回到軟件調(diào)制，當(dāng)所有的參數(shù)都準(zhǔn)確后，那么我們就可以測試。現(xiàn)代科技技術(shù)在不斷進(jìn)步，電子時(shí)代快速的進(jìn)化令人乍舌，固步自封終究難逃淘汰的厄運(yùn)。謝兵老師的治學(xué)教學(xué)態(tài)度十分嚴(yán)謹(jǐn)、理論實(shí)踐技術(shù)十分扎實(shí)，在畢設(shè)期間表現(xiàn)出的責(zé)任感和使命感使我受益匪淺。 //定義增加鍵sbit BEEP=P3^6。 //閃爍間隔標(biāo)志bit bdata beep_st。 }void start() //開始信號{ SDA=1。 SCL=1。amp。}void write_byte(uc date)//寫操作{ uc i,temp。 delay()。 SCL=0。 k=(k1)|SDA。 respons()。 write_byte(address)。//返回值}/*****初始化DS18B20*****/void Init_DS18B20(void){ uc w=0。 //稍做延時(shí)后，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗 Delay_DS18B20(20)。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80。0x01。 //跳過讀序號列號的操作 WriteOneChar(0x44)。 t=t|a。 //50ms（晶振12M）}/*****讀取溫度*****/void check_wendu(void){ ui f。 //顯示 P2 = 0x7F。 P2 = 0xFF。 //顯示十位 DIAN = 0。 //顯示C P2 = 0x7F。 //上限H、下限L標(biāo)示 P2 = 0xFD。 ALAM1=0。 ALAM=0。 ALAM1=1。 check_wendu()。 set_st++。 //關(guān)閉蜂鳴器 ALAM=1。 write_add(10,shangxian)。 ALAM1=1。 write_add(20,xiaxian)。 x++。} while(DEC==0)。x=0。} while(DEC==0)。 if(x=10){shanshuo_st=~shanshuo_st。shanshuo_st=1。 xiaxian=read_add(20)。 }}/*****主函數(shù)*****/void main(void){ ui z。amp。amp。 P2 = 0xff。 P0 =~LEDData[baojing%10]。 Delay(400)。 //顯示C P2 = 0x7F。 P2 = 0xDF。 //獲取溫度值并減去DS18B20的溫漂誤差 if(f0)f=0。 t= tt*10+。 WriteOneChar(0xCC)。 DQ = 1。 } return(dat)。 uc dat = 0。 //DQ復(fù)位 Delay_DS18B20(8)。 start()。 respons()。 delay()。 SDA=1。 delay()。 for(i=0。//如果SDA為低應(yīng)答有效，或者超過一定時(shí)間默認(rèn)應(yīng)答有效 SCL=0。 SDA=1。 SCL=1。 //計(jì)數(shù)器ui bai,shi,ge。 //定義燈光報(bào)警sbit ALAM1=P1^4。所以我很感嘆自己很幸運(yùn)能遇上這樣一名優(yōu)秀的導(dǎo)師。知識來自實(shí)踐，多從生活中探尋所需要的。結(jié)論通過回顧大學(xué)課堂上所學(xué)習(xí)的知識和在圖書館所查閱的資料，淋漓盡致地展現(xiàn)出了對所學(xué)知識的理解和對畢設(shè)獨(dú)立創(chuàng)新的要求以及強(qiáng)大書面表達(dá)能力并在指導(dǎo)老師的幫助下順利完成了本設(shè)計(jì)。線路的設(shè)計(jì)不恰當(dāng)，導(dǎo)致了電磁干擾或者錯(cuò)誤的電路。系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試。 焊點(diǎn)與焊接點(diǎn)之間不要出現(xiàn)碰焊，保證焊接點(diǎn)光滑。要做到心中有系統(tǒng)，腦中有電路。最后還要對電路板進(jìn)行檢查測試。（2）絲網(wǎng)漏印：為了制作元件管腳間相連的銅箔導(dǎo)線，必須將多余的銅箔部分利用化學(xué)反應(yīng)腐蝕掉，而使銅箔導(dǎo)線在化學(xué)反應(yīng)的過程中保留下來，所以必須在腐蝕前將元件管腳間相連的銅箔導(dǎo)線利用特殊材料印制到鋪有較薄銅箔的整張基板上，該特殊材料可以保證其下面的銅箔與腐蝕液離，將特殊材料印制到基板上的過程就是絲網(wǎng)漏印。同時(shí)還設(shè)計(jì)了蜂鳴報(bào)警系統(tǒng)，按鍵控制系統(tǒng)，當(dāng)按下按鍵S1，可以對報(bào)警溫度進(jìn)行設(shè)置，S2減小溫度限值，S3增大溫度限值。Keil uVision2 這個(gè)開發(fā)環(huán)境功能非常強(qiáng)大，里面有Cx51編譯器、Ax51宏匯編器等等，所有這些功能都可以在uVision2開發(fā)環(huán)境中使用。它的功能很強(qiáng)大，能對EDA工具軟件、單片機(jī)外圍器件進(jìn)行仿真，它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。對溫度傳感器初始化后還要對EEPROM初始化，它所用的通信協(xié)議與DS18B20一樣。主線一定要讓主要裝置操控著,串行時(shí)鐘(SCL)則起著操控主線的傳送目標(biāo)、啟動(dòng)和關(guān)閉條件的作用。SDASCL開始結(jié)束回應(yīng)信號,收獲數(shù)據(jù)的集成電路收獲后八位的信息,然后將傳送一個(gè)已確定的集成電路的低電平脈沖,傳達(dá)已經(jīng)接收完信息。主機(jī)通常是微處理器，是一個(gè)開啟信息傳送，依次經(jīng)過Clock Signal和完成時(shí)的提示信號，關(guān)閉裝置。和一個(gè)串行時(shí)鐘線也應(yīng)該為一條雙行道,擔(dān)任操控主線數(shù)據(jù),在經(jīng)由SCL流出電路產(chǎn)生的Clock通訊的同時(shí),檢查SCL在主線上,用來定奪何時(shí)給予下個(gè)Clock脈沖信號。數(shù)據(jù)在SCL高期間改變定義為一個(gè)開始或停止信號。四位一體的數(shù)碼管，其內(nèi)部段已連接好，引腳如圖所示（數(shù)碼管的正面朝自己，小數(shù)點(diǎn)在下方）。(6)使用者可以設(shè)置不是容易失去性能報(bào)警限制上下。提供更多的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，在很多DS1820只有三線并行,達(dá)到繁點(diǎn)溫度測量。它將沒有電能量的變?yōu)橛须姷摹⒎糯蠛?轉(zhuǎn)換成數(shù)字量寫進(jìn)電腦,由電腦進(jìn)行后期的步驟。P0口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，～P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～ P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～ P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，～ AT89C51封裝圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)當(dāng)在AT89C51單片