【正文】 DS18B20的特性 .................................................................................................14 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................................................15 DS18B20的使用方法 ..........................................................................................16 第 5章 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè) 計(jì) ................................................................................................19 III 系統(tǒng)總 體構(gòu)成 ............................................................................................................19 單片機(jī) 復(fù)位電路 .........................................................................................................19 常 用的兩種復(fù)位電路 .........................................................................................19 單片 機(jī)復(fù)位后的狀態(tài) .........................................................................................20 時(shí) 鐘電路 ...................................................................................................................20 溫度 采集電路 ............................................................................................................21 LED顯 示電路 .............................................................................................................21 報(bào)警電 路 ...................................................................................................................22 鍵盤電路 ...................................................................................................................23 鍵盤 接口電路 ....................................................................................................23 鍵盤 使用說明 ....................................................................................................23 電源接 口電路 ............................................................................................................24 第 6章 溫 度檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................25 系統(tǒng)軟 件的整體設(shè)計(jì) ..................................................................................................25 系統(tǒng) 的主程序 ............................................................................................................26 溫度 采集程序 ............................................................................................................27 LED顯 示程序 .............................................................................................................29 第 7章 系統(tǒng) 軟件的匯編與調(diào)試 ....................................................................................................31 ................................................................................................................31 KEIL UVISION2...........................................................................................................32 仿真結(jié)果 分析 ............................................................................................................33 硬件 焊接及系統(tǒng)調(diào)試 ..................................................................................................36 第 8章 結(jié) 束語 ............................................................................................................................38 致 謝 ..........................................................................................................................................40 參考文獻(xiàn) .....................................................................................................................................41 附錄 1 系 統(tǒng)硬件電路圖 ...............................................................................................................43 附錄 2 實(shí) 物圖 .............................................................................................................................44 附錄 3 PCB圖 ..............................................................................................................................45 附錄 4 程序 清單 ..........................................................................................................................46 1 第 1 章 緒論 課題背景及意義 在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天， 溫度檢測與 控制起 到不可忽視的作用。該元件 是 利用硅晶體管 的 基極 與 發(fā)射極 之間 電壓與溫度 的關(guān)系 (即半導(dǎo)體 PN 結(jié)的溫度特性 )進(jìn)行溫度檢測 。它可以自動(dòng)補(bǔ)償石英晶片的非線性，測量精度較高，一般可檢測到 ℃ 。它是利用在不同溫度下，溫度與控制電壓成線性關(guān)系的原理制成的。 （ 4） 擴(kuò)展檢測范圍 。 該系統(tǒng)的 溫度信號由數(shù)字溫度傳感器 DS18B20采集，并以數(shù)字信 號的方式傳送給單片機(jī)。在第三章則對溫度檢測的基本原理進(jìn)行下簡單的介紹，并針對本設(shè)計(jì)所采用的 DS18B20的工作原理進(jìn)行下介紹。 這樣 ， 由于各種因素會(huì)造成檢測系統(tǒng)較大的偏差 ，因此 溫度檢測系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于溫度傳感器 的選擇。 該系列溫度精度高 ，只需要一個(gè) I/O口就能驅(qū)動(dòng)， 不需要將溫度傳感器的輸出信號接 到 A/D轉(zhuǎn)換 器上，可以直接讀出被測溫度值， 這樣可以 省去 很多傳統(tǒng)的 外圍電路 。 它的顯示效果相比數(shù)碼管來講就優(yōu)越的多， 但是 液晶顯示常用于精密儀器儀表，而且編程復(fù)雜， 價(jià)格 5 上也貴了許多。 AT89S52 單片機(jī) ATMEL公司 的 AT89系 列 8位 5單片機(jī) ， 它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。溫度只能通過物體隨溫 度變化的某些特性來間接測量 ， 溫度測量儀 表按測溫方式可分為 非接觸式 和 接觸式。熱電阻大都由純金屬材料制成 。 計(jì)數(shù)器 1 重 新開始對低溫度 系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán) ， 直 到計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)為 0時(shí)， 停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度 寄存器中的 7 數(shù)值即為所測目標(biāo)的 溫度。 表 31給出 了部分溫度與數(shù)字輸出對應(yīng)關(guān)系 [9]。P0口具有內(nèi) 部上拉 電 阻 。 P2 口： P2 口 是 一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻 的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出 緩沖級可驅(qū) 動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯 電平 。 作為輸入使用時(shí)， 被外部拉低的 引腳由于內(nèi)部電阻的原因， 將 輸出電流（ IIL）。 ALE/PROG：地 址鎖存控制信 號 （ ALE）是 訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)， 鎖存低 8位地 址的輸出脈沖。為使能從 0000H到 FFFFH的 外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接 GND。定 時(shí)器 2 有三種工作方 式：捕獲方式，自動(dòng)重裝載（向上或向下計(jì)數(shù)）和波特率發(fā)生器 ，工作 模式 由 T2CON的 相關(guān)位 選擇。 如果EXEN2=1，定時(shí)器 2完 成相同的操作，而 當(dāng) T2EX引腳 外部輸入 信號發(fā)生 1至 0負(fù) 跳變時(shí)，也出 現(xiàn) TH2和 TL2中的值分 別被捕獲 到 RCAP2H和 RCAP2L中。而 SCI總線 則 是以異步 方式 。 設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過一個(gè)漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，這樣允許設(shè)備不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)釋放總線，以便其他設(shè)備使用總線，其內(nèi)部等效電路 ， 如圖 42所示。 （ 2） 在與微處 理器連接時(shí)僅需要 一根 I/O線。 （ 8） 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 “ 一線總線 ” 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼 ，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。接著的 48位是該 DS18B20唯一的序列號，最后 8位是前面 56位的循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼 。DS18B20的 數(shù)據(jù) 與 命 令的傳輸都是低位在 前 [22]。 當(dāng) 微處理器開始 讀 DS18B20 中的 數(shù)據(jù)時(shí)， 微處理器就 把總線拉低 ， 在 將總線拉低至少 15us 后開始 釋放 總線，以便讓微處理器在隨后至少 45us的時(shí)間內(nèi)對總線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣， 若總線上為高電平讀出 DS18B20中的 數(shù)據(jù) 為“ 0”，若為高電平則讀出的數(shù)據(jù)為“ 1”。 斜 斜 斜斜 斜 斜 斜 斜斜 斜L E D 斜 斜 斜斜 斜 斜 斜 圖 51 系統(tǒng)硬件框圖 單片機(jī)復(fù)位電路 常用 的兩種復(fù)位電路 單片機(jī)在啟動(dòng)時(shí)都需 要復(fù)位， 復(fù)位的目的 以使 單片機(jī) 從初態(tài)開始工作 。 S2R210K+ C31 0 U FV C CR E S E T 圖 52 按鍵復(fù)位電路 20 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài) 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的 第一步，使單片機(jī)回到默認(rèn)的初始狀