【正文】 設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。 在設(shè)計(jì)的過程中遇到 很多 問題，可以說得是困難重重， 因?yàn)?這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深 刻，掌握得不夠牢固，比如說三極管 PNP 管腳不懂怎么放置，不懂分得二極管的正負(fù)極，對(duì)單片機(jī)匯編語(yǔ)言掌握得不好 。并且我們熟練掌握了有關(guān)器件的性能及測(cè)試方法。溫度值 TMIN EQU 33H 。給下限賦值 MOV BZ2,00H 。調(diào)用顯示程序 LJMP LOOP 。采集溫度 RET 。低電平持續(xù) 108?s INI4: SETB DQ RET 寫 DS18B20 ORG 0300H WRITE: MOV R2,08H 。等待 60?s JNB DQ, INI1 。跳過 ROMA 匹配 LCALL WRITE MOV A,44H 。把 DS18B20 傳來溫度轉(zhuǎn)化為單個(gè)值 LCALL KEY 。標(biāo)志位 2 BZ3 EQU 23H 。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問題，最后在 田穎 老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。 在這次難得的課程設(shè)計(jì)過程中我 們 鍛煉了自己的思考能力和動(dòng)手能力。 但是可以學(xué)到很多很多的的東西，不僅可以鞏固以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí) ，并且把以前學(xué)到的理論知識(shí)很好的應(yīng)用到實(shí)踐中，更好的理解掌握了這些理論知識(shí) 。用手接觸 DS18B20，實(shí)際溫度值上升，松手后，實(shí)際溫度值下降。 此時(shí)再次調(diào)節(jié)上限時(shí)蜂鳴器報(bào)警同時(shí)二極管亮燈； 則排除 我們懷疑是蜂鳴器兩端電壓出了問題，于是在上述兩種情況下分別測(cè)試了蜂鳴器兩端的電壓， 沒并聯(lián)二極管時(shí)為 4V多，接二極管后為 2V多。 3）按鍵子程序，并在主程序中調(diào)用該子程序，使得能夠用按鍵對(duì)溫度控制的上下限進(jìn)行設(shè)定并對(duì)報(bào)警程序進(jìn)行控制。 8 段 LED 通過不同段點(diǎn)亮?xí)r的組合，可以顯示 0~ A~F 等十六進(jìn)制數(shù)。8段 LED 在控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛，其接口電路也具有普遍借鑒性。 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、報(bào)警器、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)生器件 。 作用 是 把微弱信號(hào)放大成輻值較大的電信號(hào) ， 也用作無 觸點(diǎn)開關(guān) 。具有小的正電容溫度系數(shù)的電容器，用 于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路電容器及墊整電容器。相似的， 2A 和 2B 另一個(gè)與非門的輸入端， 2Y為這一路信號(hào)的輸出。 如計(jì)數(shù)器未啟動(dòng)則無操作，如計(jì)數(shù)器正運(yùn)行則停止計(jì)數(shù)。但是再使用上卻與 MCS51 的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器有許多不同之處。 PC0 為 AINTR， PC1 為 ABF， PC2 為 ， PC3 為BINTR， PC4 為 BBF， PC5 為 。 C 口可工作于基本 I/O方式，也可作為 A口、 B口在選通工作方式時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)線。 PC0～ PC5：有兩個(gè)作用，既可作為通用的 I/O 口，也可作為 PA 口和 PB 口的控制信 號(hào)線，這些可通過程序控制。 CE ：片選信號(hào)線，低電平有效。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù) 時(shí) 分別作為地址高位字節(jié)和 16 位 地址 (MOVX DPTR)， 此時(shí)通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1 當(dāng)使用 8 位尋址方式 (MOV Ri)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) ,P2 口發(fā)送 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容 I/O P3 口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口向 P3 口寫入 1 時(shí) ,P3 口被內(nèi)部上拉為高電平 ,可用作輸入口 。把讀到位在 C 中并依次送給 A DJNZ B,RLOP 。1us NOP 。讀開始 NOP 。保存 B MOV B,08H 。1us NOP ?？偩€低 等待 DJNZ ACC,WAITL 。設(shè)置循環(huán)次數(shù) CLR 。 寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。溫度轉(zhuǎn)換命令被執(zhí)行，而后 DS18B20 保持等待狀態(tài)。接下來寫入的兩個(gè)字節(jié)將被存到暫存器中的地址位置 2和 3。報(bào)警條件定義為溫度高于 TH 或低于 TL。所有和 64 位 ROM 序列不匹配的從機(jī)都將等待復(fù)位脈沖。存在脈沖讓總線控制器知道 DS1820 在總線上且已準(zhǔn)備好操作。一個(gè)多點(diǎn)總線由一個(gè)單線總線和多個(gè)掛于其上的從機(jī)構(gòu)成。這個(gè)字節(jié)是以上八個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。數(shù)據(jù)經(jīng)過校驗(yàn)后，用一個(gè)拷貝暫存器命令會(huì)把數(shù)據(jù)傳到非易性（ 2E ） RAM 中。 移位寄存器的各位都被初始化為 0。成功進(jìn)行一次 ROM 操作后，就可以對(duì) DS18B20 進(jìn)行特定的操作，總線控制器可以發(fā)出六個(gè)存儲(chǔ)器和控制操作命令中的任一 條 。 64 位（激）光刻 ROM 每只 DS18B20都有一個(gè)唯一的長(zhǎng)達(dá) 64位的編碼。如用于華氏溫度，必須要用一個(gè)轉(zhuǎn)換因子查找表。然后計(jì)數(shù)器又開始計(jì)數(shù)直到 0，如果門周期仍未結(jié)束，將重復(fù)這一過程。如果控制器接收到一個(gè) “0” ，它就知道必須在溫度轉(zhuǎn)換期間給 I/O 線提供 強(qiáng)上拉。這樣做的好處是 I/O 線上不需要加強(qiáng)上拉，而且總線控制器不用在溫度轉(zhuǎn)換期間總保持高電平。要想使 DS18B20 能夠進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O 線必須在轉(zhuǎn)換期間保證供電。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL 各由一個(gè) EEPROM 字節(jié)構(gòu)成。DS18B20 也可用外部 5V 電源供電。 當(dāng)溫度低于下限（ 15℃）值時(shí)二極管發(fā)光，當(dāng)室溫高于 上限（ 40℃）時(shí)蜂鳴器報(bào)警，發(fā)出有規(guī)律的聲音。 最后兩位顯示 下 限溫度 。 概覽圖 1 的方框圖示出了 DS1820 的主要部件。成功執(zhí)行完一條 ROM 操作序列后，即可進(jìn)行存儲(chǔ)器和控制操作，控制器可以提供 6 條存儲(chǔ)器和控制操作指令中的任一條。這個(gè)電路會(huì)在 I/O 或 VDD 引腳處于高電平時(shí) “偷 ”能量。在發(fā)出任何涉及拷貝到 2E 存儲(chǔ)器或啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換的協(xié)議之后，必須在最多 10μs 之內(nèi)把 I/O 線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉。在類似這種溫度的情況下， 強(qiáng)烈推薦使用 DS18B20 的 VDD 引腳。計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對(duì)應(yīng)于 55℃ 的一個(gè)值。溫度以 16bit 帶符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式讀出，表 1 給出了溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系。每進(jìn)行一次測(cè)溫就對(duì)這個(gè)標(biāo)識(shí)進(jìn)行一次更新。只有建立了 ROM 操作協(xié)議，才能對(duì) DS1820 進(jìn)行控制操作。 CRC 值的比較以及是否進(jìn)行下一步操作完全由總線控制器決定。存儲(chǔ)器由一個(gè)暫存 RAM 和一個(gè)存儲(chǔ)高低溫報(bào)警觸發(fā)值 TH 和 TL 的非易失性電可擦除（ 2E ） RAM 組成。下面兩個(gè)字節(jié)沒有使用，但是在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它們?nèi)勘憩F(xiàn)為邏輯 1。 單線總線只有一條定義的信號(hào)線；重要的是每一個(gè)掛在總線上的器件都能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間驅(qū)動(dòng)它。如果總線停留在低電平超過 480μs ，總線上的所有器件都將被復(fù)位。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（漏極開路連在一起開成相與的效果）。搜索 ROM命令允許總線控制器用排除法識(shí)別總線上的所有從機(jī)的 64 位編碼。和 DS18B20 間的任何通訊都需要以初始化序列開始，初始化序列見圖 11。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時(shí)間隙，而 DS1820又正在忙于把暫存器拷貝到 2E 存儲(chǔ)器， DS1820 就會(huì)輸出一個(gè) “0” ，如果拷貝結(jié)束的話，DS18B20 則輸出 “1” 。若在這條命令發(fā)出之后發(fā)出讀時(shí)間隙，器件會(huì)輸出溫度轉(zhuǎn)換忙的標(biāo)識(shí)： “0”= 忙， “1”= 完成。 RESET PUSH B 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR C 。設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。等待 56Us POP B SETB 。保存 B PUSH A 。釋放總線 MOV A,P1 。保存 B RLOP: MOV B,08H 。當(dāng)作為輸入 腳時(shí) ， 被外部拉低的 P1 口會(huì)因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流 。單片機(jī) 與 8155 之間的地址、數(shù)據(jù)、命令與狀態(tài)信息都是通過這個(gè)總線口傳送的。因此， P0 口輸出的低 8位地址信號(hào)不需外接鎖存器。 當(dāng) CE ＝ 0， IO/M＝ 0 時(shí)，選中 8155 片內(nèi) RAM，這時(shí) 8155 只能作片外 RAM 使用，其北京交通大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)綜合實(shí)踐說明書 18 RAM 的低 8 位編址為 00H～ FFH；當(dāng) CE ＝ 0， IO/M＝ 1時(shí)，選中 8155 的 I/O 口，其端口地址的低 8位由 AD7～ AD0 確定，如表 66 所示。 ALT3： A口為選通輸入 /輸出， B口為基本輸入 /輸出。當(dāng) TIMER IN 接外部脈沖時(shí)，為計(jì)數(shù)方式；接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可作為定時(shí)方式。具體由 兩位定義： M2 M1=00 單個(gè)方波 M2 M1=01 連續(xù)方波 M2 M1=10 單個(gè)脈沖 M2 M1=11 連續(xù)脈沖 8155 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的工作方式由命令字中的高二位 D7D6 進(jìn)行控制。 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 1 電阻 5 18 晶振 1 2 電阻 1 19 單排插針 /座 （ 3） 1 3 電阻 1K 1 20 短路塊 1 4 電阻 4 21 單排插座 （ 3） 1 5 電阻 3K 1 22 單排插座 （ 30） 2 6 電阻 1 23 DIP 40 2 7 電阻 1 24 DIP 14 3 8 排電阻 *8 1 25 DIP8 3 9 電解電容 10 電解電容 10UF 2 27 電源線 （黃 ） 1 11 電解電容 47UF/33UF 1 28 電源線 （ 黑） 1 12 瓷片電容 30P/33P 2 29 支座 4 13 獨(dú)石電容 1 30 14 獨(dú)石電容 2 31 15 三極管 9013 1 32 16 發(fā)光二極管（紅） 1 33 17 按鈕開關(guān) 4 34 主要設(shè)備、器件結(jié)構(gòu)及原理介紹 74LS14 六反相器（有施密特觸發(fā)器） 。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本相對(duì)比較低。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱 LED。 LED 顯示器工作原理： LED（發(fā)光二極管 Light Emitting Diode 的英文縮寫）是利用 PN 結(jié)把電能轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光器件，根據(jù)制造材料的不同可以發(fā)出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見光來。 8 段 LED 顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖（ b）、（ c）所示。 2)在主程序中將功能劃分為幾個(gè)部分， 分別 調(diào)用 采集溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序、鍵盤子程序、比較警報(bào)子程序、顯示子程序來 實(shí)現(xiàn)整體循環(huán) 。在經(jīng)過反復(fù)修改調(diào)試后，確定了較為合適的時(shí)序，較為準(zhǔn)確的測(cè)量出了溫度值。 程序調(diào)試結(jié)果： 1. 上電后，蜂鳴器和發(fā)光二極管均為高電平，同時(shí)報(bào)警。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。其中最難的應(yīng)該是程序的編寫了， DS18B20 溫度感應(yīng)器是我們單片機(jī)課程里沒學(xué)過的，需要我們查資料自學(xué)，它的 ROM操作指令和存儲(chǔ)器操作命令，初始化程序、寫時(shí)間隙和讀時(shí)間隙以及各種時(shí)序圖等，都讓我們費(fèi)好大勁才研究明白 ?? 雖然這次的課程設(shè)計(jì)算起來在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間只有三天，不過因?yàn)槲覀兌加凶约旱膶?shí)驗(yàn)板，所以在宿舍里做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間 遠(yuǎn) 不止三天。 俗話說“好的開 始是成功的一半”，課程設(shè)計(jì) 最重要的就是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究老師給的題目，選一個(gè)自己有興趣的題目。溫度下限 TMAX EQU 34H 。按健 1 標(biāo)志位 MOV BZ3,00H 。主程序循環(huán) 。初始化 DS18B20 ORG 0200H INIT: SETB DQ 。循環(huán) 8 次寫入一個(gè)字節(jié) CLR C WR1: CLR DQ 。480?s 復(fù)位脈沖（低電平） SETB DQ MOV R0, 1EH DJNZ R0, $ 。若 BZ 為一，則跳轉(zhuǎn) S22 LJMP GET_TEMPER S22: MOV A,0CCH 。讀取此時(shí)的溫度值