【正文】 用的是 I2C總線方式。而 每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。 程序流程圖如 ： 圖 紅外指令信號的調(diào)制發(fā)射流程圖 18 溫度傳感器的溫度的檢測及數(shù)碼管顯示 1. 溫度采集部分是系統(tǒng)的核心 之一 ， 關于這一部分在硬件電路設計中有詳細的介紹。 圖 單片機引腳分配 上面 5個模塊將下位機硬件分成了幾個部分，每個部分都對硬件做了較詳細的介紹，至于下位機整體的電路圖請詳見附錄 A。 上述“ 0” 和 “ 1” 組成的 32位二進制碼經(jīng) 38kHz的載頻進行二次調(diào)制，然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。其中后五位數(shù)碼管用來顯示溫度數(shù)據(jù)，末尾兩位為小數(shù)顯示，第三位為帶小數(shù)點的整數(shù)顯示。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 2. IIC總線工作原理 IIC總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號，他們分別是：開始信號、結(jié)束信號和應答信號。 圖 內(nèi)部時鐘電路 電路中的電 容 C C2的取值對振蕩頻率輸出的頻率值、穩(wěn)定性及振蕩電路起振速度有少許影響， C C2可在 20PF100PF之間選擇，外接陶瓷振蕩器時典型取值為 47PF，取 60PF70PF時振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性?？紤]到 DS18B20測量溫度的整數(shù)部分是以 ℃ 、 ℃為進位界限的關系，實際溫度 T可以用下式計算得到： T=()+(M2M1)/M2 2. 溫度采集模塊電路 根據(jù) DS18B20技術(shù)參數(shù)，溫度采集模塊電路設計如圖 。 AT89C52 溫度數(shù)據(jù)采集 溫度數(shù)據(jù)處理 紅外信號撲捉 紅外指令發(fā)送 24C02 溫度采集 DS18B20 溫度顯示 狀態(tài)顯示： 紅色亮：加熱 綠色亮：制 冷 藍色亮：關機 紅外指令信號 發(fā)送和接收模塊 被控空調(diào) 32 位紅外遙控器 7 圖 DS18B20外型圖 DS28B20內(nèi)部存貯器（如圖 ）由一個高速暫存 RAM和一個非易失 性 ，電可擦除 EERAM組成，后者存貯高低溫度和觸發(fā)器 TH和 TL。該軟件將項目管理方式 、原理圖和 PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設計、拓樸自動布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設計提供了強大的支持 。 此方案 雖然在安裝上沒有方案一麻煩，但也要拆開空調(diào)，采用數(shù)據(jù)線的控制方式能夠保證數(shù)據(jù)的傳輸?shù)姆€(wěn)定性和不被干擾，同時也省去了紅外指令學習的需要，但在位置上受到了限制，只能在一定的范圍內(nèi)安裝，如果需要遠距離安裝，它的成本也會不低，同時具有硬件 I2C 總線控制單元的單片機本身成本就高一些。時允許開啟制冷，達到 24176。整個系統(tǒng)的核心是進行溫度 監(jiān)測 和紅外信號指令的撲捉與發(fā)送 。因此，由單片機和 DSI8B20 構(gòu)成的分布式多點溫度檢測系統(tǒng)改變傳統(tǒng)的溫度采樣模式，具有可靠性高、線路簡單、測量精度高、功能便于擴展等優(yōu)點。 DS18B20 每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協(xié)議。它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠等特點。溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。整個裝置采用 DS18B20 實時采集環(huán)境中的溫度，同時顯示在數(shù)碼管上；用紅外線發(fā)射與接收與空調(diào)進行數(shù)據(jù)指令通信，將外部中斷撲捉到得指令信號存儲到掉電非易失性外部E2PROM 存儲器中，單片機根據(jù)實時采集到 的 溫度向空調(diào)發(fā)送相應的指令信 號。 關鍵詞： 單片機， DS18B20 溫度采集，紅外通信， I2C 總線通信 II Intelligent Air Conditioning Power Controller Abstract: This text has designed a Implementation Scheme, which is an airconditioning control device based on STC89C52 microcontroller, it can learn all kinds of 32 bits airconditioning remote control instructions and adjust the airconditioning’s running automaticly according to the temperature detected. The design makes full use of low cost single chip, functional strength, and good antijamming, For infrared temperature detection and control of air conditioning gives practical hardware design and software programming, the controller successfully intelligent control for air conditioning. DS18B20 realtime collection by the device temperature of the environment, also shows that in the digital tube, Infrared emitting and receiving instructions and air conditioning for data munication, Will have instructions to capture the external interrupt signal to the powerdown nonvolatile memory storage external E2PROM, SCM collected under realtime temperature of the air conditioning to send the appropriate mand signals. Keywords: SCM, DS18B20 temperature acquisition, Infrared Communication, I2C bus munication 1 第 1 章 引言 隨著 “ 信息時代 ” 的到來，作為獲取信息的手段 ——傳感器技術(shù)得到了顯著的進步，其應用領域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。 其發(fā)展速度之快，以及其 應用之廣，并且還有很大潛力。 1． DS18B20 性能特點 DS18B20 的性能特點：①采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它I/O 口線與微機接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（ 9 位二進制數(shù)，含符號位），②測溫范圍為 55℃ +125℃，測量分辨率為 ℃ , ③內(nèi)含 64 位經(jīng)過激 2 光修正的只讀存儲器 ROM，④適配各種單片機或系統(tǒng)機，⑤用戶可分別設定各路溫度的上、下限，⑥內(nèi)含寄生電源。如主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復位，復位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進行預定的操作。 3 本設計應用性 和實用性都 比較強 ，只要應用不同的傳感器就可以用到不同的系統(tǒng)中，比如壓力監(jiān)測、風速、濕度等等，并且通信采 用的是紅外信號，在使用時基本上不用改變原有的設備 。 設計要求如下： 設計制作一個辦公室空調(diào)節(jié)電控制器來控制辦公室空調(diào)的電源。時自動關閉，自然升溫到 28176。 方案三： 同樣采用獨立的模塊，直接用不具有硬件 I2C 總線控制單元的 51 單片機和溫度傳感器檢測電路構(gòu)成一個獨立的模塊，通過判斷檢測到的不同的溫度值來控制空調(diào)的運行， 同時 這次我們采用紅外通信的方式，這也就 要求模塊能夠?qū)W習存儲不同紅外遙控器的指令，并且依據(jù)檢測到的溫度像空調(diào)發(fā)送不同的空調(diào)指令，因而在硬件電路上還要加上紅外接收和紅外發(fā)送的電路，以及外部的存儲器。 6 軟件選擇后，然后就是要對系統(tǒng)功能模塊化，把系統(tǒng)分成若干不同功能的模塊，然后分別繪制所需的模塊。 圖 DS18B20存貯器結(jié)構(gòu)圖 每一 DS18B20包括一個唯一的 64位長的 ROM編碼，由于多個傳感器可以漏極開路的形式掛載在一根總線上，因此主機搜索不同的 ROM編碼就可以找到不同的傳感器， ROM編碼格式如圖 。 DS18B20采用 +5V電源供電，而不采用數(shù)據(jù)線供電的寄生電源供電 形式，目的在于減少溫度轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)讀取的時間，提高傳感器的工作效率。晶體振蕩頻率可在 ，根據(jù)實際情況，選擇 。 開始信號： SCL為高電平時， SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。 總線必須由主器件（通常為微控制器）控制，主器件產(chǎn)生串行時鐘（ SCL）控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。第六位為負數(shù)字符 “”顯示。一般電視遙控器的遙控編碼是連續(xù)的 32位二進制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設備，防止不同機種遙控碼互相干擾。 16 第 4 章 系統(tǒng)程序設計 我把軟件分成了以下幾個部分：紅外 指令信號的撲捉識別、紅外指令信號的調(diào)制發(fā)射、 E2PROM外部存儲器的存取、溫度傳感器的溫度的檢測及數(shù)碼管顯示和 單片機的主程序。 而 DS18B20溫度傳感器的操作必須掌握嚴格的時序，這一點非常重要，當初設計之時我就在這里下了很大功夫。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 I2C總線介紹 I2C總線是由 PHILIPS公司推出的一種總線標準，它是同步信號的一種特殊形式，具有接口線少、控制簡單、器件封裝形式小、通信速率較高等優(yōu)點。在主從工作方式中，主控制器啟動數(shù)據(jù)的發(fā)送，產(chǎn)生時鐘信號，發(fā)出停止信號。在一個系統(tǒng)中可能希望接入多個相同的從機，從機地址中可編程部分決定了可接入總線該類器件的最大數(shù)目，如一個從機的 7位尋址位有 4位為固定位， 3位為可編程位，則只能尋址 8個同類的器件，即可以有 8個同樣的器件 接入到 I2C總線中。 I2C總線的起始信號、終止信號、應答或發(fā)送“ 0” 、非應答或發(fā)送“ 1”的模擬時序如下： 圖 4..13 I2C總線模擬時序圖 單片機在模擬 I2C總線通信時，需寫出如下幾個關鍵的程序：總線初始化、啟動信 25 號、應答信號、停止信號、寫一個字節(jié)、讀一個 字節(jié)，本程序中 I2C幾個主要程序表示如下： void init() //總線初始化 void start() //起始信號 void respons() //應答信號 void stop() //停止信號 void writebyte(uchar date) //寫一個字節(jié) uchar readbyte(void) //讀一個字節(jié) void write_add(uchar address,uchar date) //任意一地址寫入一數(shù)據(jù) read_add(address) //任意地址讀一個數(shù)據(jù) 單片機的主程序 控制器的主程序是整個系統(tǒng)的主線程序，其他的程序模塊都是圍繞著這個主程序而運行的，我的主程序流程框圖如下： 26 圖 主程序流程框圖 27 第 5 章 設計演示結(jié)果 按照前面模塊化系統(tǒng)功能的原則，經(jīng)過努力， 各個 硬件 模塊 已成功實現(xiàn)其基本功能。 這是我的紅外遙控器。發(fā)現(xiàn)了這么多問題，我想，在以后的工作和學習中都將是我寶貴的經(jīng)驗。 35 void react(void)。 /************************************************************************/ //i2c頭文件 sbit wp=P1^5。 uint i=0,j=0。//ds18b20 端口 sfr dataled=0x80。 bit learn_end=0。//系統(tǒng)碼值 uchar mon_code_count=0。//紅外發(fā)送高低電平標志 char iraddr1。y++)。 delay()。amp。 sda=1。i++) { temp=temp1。 sda=1。i++) { scl=1。 writebyte(0xae)。 40 start()。 date=readbyte()。 if(flag==1) { op=~op。 flag=1。i8。 count2=0。 count2=0。 }