【正文】 18B20溫度傳感器概述 23 DS18B20溫度傳感器的主要特性 23 DS18B20溫度傳感器基本原理 23 DS18B20溫度傳感器配置寄存器 23 DS18B20溫度傳感器暫存器中溫度數(shù)值的儲(chǔ)存形式 24 DS18B20溫度傳感器工作時(shí)序 25 控制器對DS18B20操作流程 26 DS18B20芯片內(nèi)部ROM操作指令 27 DS18B20溫度傳感器芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器RAM操作指令 27 DS18B20溫度傳感器典型工作方式 28 溫度傳感器DS18B20主要程序分析 28 314 總體設(shè)計(jì)與制作 31 31 軟件開發(fā)與調(diào)試 32 32 系統(tǒng)調(diào)試 33 搭建系統(tǒng)實(shí)物 34 35 5 收獲與體會(huì) 35 6 結(jié)論 36附錄A 37附錄B 38附錄C 49參考文獻(xiàn) 50致謝 51 1 引言電子是推動(dòng)人類社會(huì)文明、進(jìn)步與發(fā)展的巨大動(dòng)力，隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，現(xiàn)已將人類帶入了智能化的生活。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件的方法來實(shí)現(xiàn)了，這種軟件替代硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。在大型公共場所，當(dāng)不方便使用調(diào)時(shí)鍵盤直接調(diào)時(shí)時(shí)，紅外遙控裝置用于方便遠(yuǎn)距離調(diào)時(shí)。方案二：采用美國DALLAS公司生產(chǎn)制造的DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片作為系統(tǒng)時(shí)鐘芯片。DS12C887是美國DALLS公司生產(chǎn)的一款實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，該器件提供RTC∕日歷、定時(shí)鬧鐘、三個(gè)可屏蔽的中斷和一個(gè)通用的中斷輸出、可編程方波以及114字節(jié)電池備份的靜態(tài)RAM。該器件重量輕、體積小、功耗低(約1015Mw)、顯示內(nèi)容豐富、指令功能強(qiáng)（可組合成各種輸入、顯示、移位方式以滿足不同的設(shè)計(jì)需求）、接口簡單方便（可與8位處理器或微控制器相連）、工作溫度寬（050℃）、可靠性高（壽命為50000小時(shí)（25℃時(shí)））等優(yōu)點(diǎn)；該器件在顯示上更加靈活，而且改變顯示時(shí)只要改變顯示程序就可以，不用改變硬件電路的設(shè)計(jì)，易于電路功能的擴(kuò)展。 DS12C887時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) DS12C887時(shí)鐘芯片概述DS12C887是美國DALLS公司生產(chǎn)的一款實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，該器件提供RTC∕日歷、定時(shí)鬧鐘、三個(gè)可屏蔽的中斷和一個(gè)通用的中斷輸出、可編程方波以及114字節(jié)電池備份的靜態(tài)RAM。在寫內(nèi)部時(shí)鐘、日歷和鬧鐘寄存器前，須將寄存器B的SET位設(shè)為邏輯1，以防止意外的讀寫操作引起時(shí)鐘的更新，除了所選的格式寫入10個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘、日歷和鬧鐘寄存器外，寄存器B的數(shù)據(jù)模式位（DM）必須置為適當(dāng)?shù)倪壿嬛?。該位?時(shí)RAM中的時(shí)鐘、日歷和鬧鐘信息都可以訪問，UIP位是只讀的，而且不受RST信號(hào)影響，將寄存器B的SET位置1時(shí)，禁止任何更新傳輸并且清除UIP位。DM位通過程序設(shè)置為適當(dāng)格式，如果需要可以讀出。AIE不受任何DS12C887內(nèi)部功能的影響，但會(huì)由RST信號(hào)清0。如果UF位置1，則UF位的1狀態(tài)會(huì)使IRQF位置1，并且使IRQ引腳有效。PF與PIE位均為1時(shí)，IRQ信號(hào)有效并且IRQF置1。（1）（a），（b） （a） （b）（2）各引腳的功能和作用：（a）1腳（MOT）：Motorola或Intel總線時(shí)序選擇端。讀周期結(jié)束后，總線恢復(fù)高阻狀態(tài)，同時(shí)DS在Motorola時(shí)序中變低，在Intel時(shí)序中變高。由低變高的地址選通脈沖用來分離總線的信號(hào)。在MOT引腳接GND的的Intel時(shí)序中，RW為低電平有效。在寫周期中，DS信號(hào)的下降沿使DS12C887鎖存所寫的數(shù)據(jù)。DS12C887的IRQ引腳低電平有效，可用作處理器的中斷申請輸入，只要引起中斷的狀態(tài)置位，并且相應(yīng)中斷使能位也置位，IRQ將一直保持低電平。（n）24腳（VCC）：主電源的DC電源引腳。當(dāng)片選信號(hào)CS為低，AS為低，DS為低，RW為高，一個(gè)DS上升沿將數(shù)據(jù)讀走。// 拉低RW P1=date。// 拉高RW P1=add。//將數(shù)據(jù)返回} 1602液晶顯示電路設(shè)計(jì) 1602液晶概述本設(shè)計(jì)采用SMC1602A LCM液晶芯片，由長沙太陽人電子有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)，它具有重量輕、體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、可自編8（57）或（510）種字符、指令功能強(qiáng)；可組合成各種輸入、顯示、移位方式以滿足不同的設(shè)計(jì)需求；接口簡單方便，可與8位處理器或微控制器相連；工作溫度050℃；可靠性高，壽命為50000小時(shí)（25℃）； 1602液晶基本原理（a），（b） （a） （b）該液晶有16個(gè)管腳，（c） （c）下面分析每個(gè)管腳的不同作用：（a）1腳（Vss）：接地，電壓為0V；（b）2腳（VDD）：芯片電路電源正極，正常工作電壓值為（5V177。 ∕∕將en拉低后指令寫入}void write_data(uchar date)∕∕該程序的作用是向1602液晶內(nèi)寫數(shù)據(jù){ lcdrs=1。 （f）從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”，不同的是高電平的寬度不同，“0”,“1”,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別“0”和“1”。//返回低電平持續(xù)時(shí)間}uint high_ir_time()//此程序的作用是檢測高電平的時(shí)間{ TH0=0。 if((temp8500)||(temp9500)) continue。 if((temp200)||(temp800)) goto restart。對于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20的優(yōu)勢更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇，本設(shè)計(jì)即采用由美國達(dá)拉公司生產(chǎn)的DS18B20溫度傳感器。因此，可以根據(jù)S位來判斷溫度的正負(fù)； DS18B20溫度傳感器工作時(shí)序由于DS18B20是單總線分時(shí)復(fù)用芯片，因此在操作時(shí)要遵守嚴(yán)格的工作時(shí)序，（a），（b），（c） （a） （b） （c） 控制器對DS18B20操作流程（要想操作DS18B20，必須要做到三步：復(fù)位、發(fā)送ROM指令、發(fā)送RAM指令）（a）復(fù)位：首先我們必須對DS18B20芯片進(jìn)行復(fù)位，（a），復(fù)位就是由控制器（單片機(jī)）給DS18B20單總線由高電平拉低至480uS960uS的低電平信號(hào)，然后由MCU釋放總線，當(dāng)18B20接到此復(fù)位信號(hào)后則會(huì)在1560uS后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖（即由DS18B20將總線拉低60240uS），當(dāng)控制器接收到存在脈沖后表明復(fù)位成功，否則放棄此次復(fù)位操作，延時(shí)一段時(shí)間，準(zhǔn)備下一步操作；（b）向DS18B20內(nèi)部寫“0”或“1”：（b），MCU首先將單總線由高電平拉至低電平，并保持超過1uS后，如果寫“0”，就繼續(xù)拉低總線，保持至少60uS（但是不要超過120uS）的時(shí)間，DS18B20會(huì)在從總線一開始被拉低的1560uS的時(shí)間內(nèi)對總線進(jìn)行采樣，如果檢測到總線為低電平就表明寫“0”；當(dāng)MCU首先將總線由高電平拉至低電平，并保持1uS后，如果寫“1”，控制器就將總線拉高（即釋放總線），保持至少60uS（但是不要超過120uS）的時(shí)間，DS18B20會(huì)在從總線一開始被拉低的1560uS的時(shí)間內(nèi)對總線進(jìn)行采樣，如果檢測到總線為高電平就表明寫“1”；注意，如上圖（d）中在寫0或1時(shí)之間至少要保持1uS的時(shí)間，不可連續(xù)操作；（c）從DS18B20內(nèi)部讀“0”或“1”：（c），當(dāng)控制器從DS18B20內(nèi)部讀0或1時(shí)，控制器首先將總線由高電平拉至低電平，并保持超過1uS后，將總線拉低（即釋放總線），DS18B20會(huì)對這一操作立即作出反應(yīng)，迅速將要輸出的數(shù)據(jù)放到總線上，控制器會(huì)在下降沿開始的115uS內(nèi)對總線進(jìn)行采樣，如果MCU檢測到總線為低電平，則表明DS18B20輸出了0，如國檢測到總線為高電平，則表明DS18B20輸出了1；（d）控制器發(fā)布ROM指令：雙方達(dá)成協(xié)議之后接下來將要進(jìn)行通信了，ROM指令共有5條，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條，ROM指令分別是讀ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍ROM、芯片搜索、報(bào)警芯片搜索。只有當(dāng)總線上只存在一個(gè)DS18B20的時(shí)候才可以使用此指令，如果掛接不只一個(gè)，當(dāng)通信時(shí)將會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。寫入過程中可以用復(fù)位信號(hào)中止寫入。在寄生工作方式時(shí)必須在發(fā)出此指令后立刻超用強(qiáng)上拉并至少保持500MS，來維持芯片工作。//總線開始為高 delay1(8)。 uchar dat=0。//每讀一個(gè)數(shù)之間都得有間隔 } return (dat)。延時(shí) DQ=1。//跳過檢測 write_DS18B20(0x44)。//溫度為負(fù)時(shí) write_(0x80+0x0a)。第五，遇到問題查找原因，解決問題，經(jīng)過反復(fù)測試、調(diào)試，逐步推進(jìn)，最終要滿足課題要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會(huì)對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。39附錄（A）系統(tǒng)原理圖：附錄（B）系統(tǒng)源程序：includesbit lcdwr=P3^7。sbit key2=P2^2。uchar i,pp,j。y)。P1=date。shi=00。write_(0x38)。delay(5)。ss[2]=0。write_(0x80+0x40+4)。 }read_DS18B20(void){uchar i=0。}delay1(4)。delay1(5)。}if(bb==8){bb=0。write_time(7,ee)。 }if(pp==0xa0){shi=0。 }}if(bb==4){if(pp==0xb0){dd++。if(dd==4){write_data(0x30+dd)。}}if(bb==5){if(pp==0xb0){ee++。}nyr_date1(8,ee)。if(key1==0){if(bb==1){flag=1。write_(0x80+0x40+8)。}sfm_date(13,miao)。 }if(key3==0){delay(8)。}write_(0x80+15)。write_data(0x37)。}write_(0x80+15)。while(!key2)。if(ff==0){ff=12。//讀星期nyr_date1(15,ii)。while(1){if(ir==0){restart:temp=low_ir_time()。j++){temp=low_ir_time()。time_cs=0。time_ds=1。delay(5)。lcden=1。write_data(0x7E)。TL1=0。DQ=0。ge=date1%10。write_DS18B20(0x44)。write_(0x80+0x40+0x4a)。write_(0x80+0x40+14)。write_(0x80+0x40+14)。if(fen==1){fen=59。if(dd==6){write_data(0x30+dd)。}write_(0x80+15)。pp=0。write_(0x80+6)。}nyr_date1(5,ff)。}write_(0x80+15)。if(dd==7){dd=0。write_(0x80+0x40+11)。pp=0。}if(bb==2){write_(0x80+0x40+11)。}return(cc)。write_DS18B20(0xCC)。write_data(0x30+shi)。DQ=1。while(ir)。TL1=0。write_data(0xdf)。delay(5)。time_cs=1。time_ds=1。temp=high_ir_time()。temp=high_ir_time()。//讀天nyr_date1(8,jj)。write_(0x80+6)。if(ff==13){ff=1。while(!key3)。}if(key3==0){dd++。}write_(0x80+15)。fen。 }}if(bb==2){if(key2==0){delay(8)。write_(0x80+15)。TR0=0。 }}{gg=41。if(ee==32){ee=1。}write_(0x80+15)。if(dd==1){ write_data(0x30+dd)。write_(0x80+0x40+8)。write_time(9,gg)。write_(0x0c)。dat=dat1。 }write_DS18B20(uchar dat){uchar i=0。for(i=8。 }void nyr_date1(uchar add,uchar date1){ uchar shi,ge。TMOD=0x10。for(num=0。write_(0x06)。miao=00。time_as=1。time_as=