【正文】 片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個通用工作寄存器。復(fù)位發(fā) 生時端口 A 為三態(tài)。端口 D 也可以用作其他不同的特殊功能。如果使能 JTAG 接口 .則復(fù)位發(fā)生時引腳 PF 7(TDI)、 PF5(TMS)和 PF4(TCK)的上拉電阻使能。在 ATmegal 03 兼容模式下，端口 G 只能作為外部存儲器的鎖存信號以及32kHz 振蕩器的輸入 ,并且在復(fù)位時這些引腳初始化為 PG0= PG1=1 以及 PG2=0。使用 ADC 時應(yīng)該通過一個低通濾波器與 Vcc 連接。可靠性高，體積小用方便，封裝形式多樣，適用于 冷凍庫，糧倉，儲罐，電訊機房，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領(lǐng)域。 工作方式 1） 初始化 主機（單片機）首先發(fā)出 480－ 960 微秒的低電平 ，然后釋放總線提到高電平，隨后的 480 微秒的時間內(nèi)對總線進行檢測，若有低電平的出現(xiàn)說明總線上有傳感器做出了應(yīng)答。隨后若主機想寫 0，則將總線置為低電平，若主機想寫 1，則將總線置為高電平，持續(xù)時間最少 60 微秒直至寫周期結(jié)束，然后釋放總線為高電平至少 1 微秒給總線恢復(fù) 。完成一個讀時序過程，至少需要 60 微秒才能完成 設(shè)計（論文）專用紙 13 DS18B20 的 ROM 指令 指令名稱 指令代碼 指令功能 溫度變化 44H 啟動傳感器溫度轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換時間最長 500ms,結(jié)果存在內(nèi)部 9 字節(jié)的 RAM 中。1602 液晶顯示器是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號的點陣型液晶模塊。 設(shè)計（論文）專用紙 17 與溫度警告 繼電器是一種電控制器件，是當輸入量的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。 光繼電器其特點為 無觸點，因此沒有觸點磨損、使用壽命幾乎無限； 無震動和彈跳；防震、抗摔； 體積??；高可靠； AD/DC 兼容 輸入輸出完全隔離 可控制各種負載 (電燈、二極管、馬達、加熱器等 ) 獨立按鍵原理圖 設(shè)計（論文）專用紙 18 繼電器電路圖： 繼電器規(guī)格： 250AC 10A 30DC 10A COIL： 5V DC 用戶設(shè)置保存 本系統(tǒng)采用 ATmega128 片內(nèi)的 EEPROM 作為數(shù)據(jù)存儲器。 設(shè)計（論文）專用紙 19 當執(zhí)行 EEPRO 讀操作時， CPU 會停止 4 個周期工作，然后再執(zhí)行后續(xù)指令；當執(zhí)行 EEPROM 寫操作的時， CPU 會停止 2 個周期工作，然后在執(zhí)行后續(xù)指令。 DQ_CLR。 0x80) SEI()。 i != 0。 設(shè)計（論文）專用紙 24 DQ_SET。 } 寫操作 /*DS18B20 字節(jié)寫入函數(shù) */ void ds1820_write_byte(unsigned char value) { unsigned char i。 /*延時 4uS*/ NOP()。 } if (flag amp。 ds1820_write_byte(0xCC)。 return i。 開始 當前溫度是否小于 下限溫度 繼電器打開 執(zhí)行加溫 當前溫度是否 =上限溫度 2 結(jié)束 繼電器停止 加溫 Y Y N N 設(shè)計（論文）專用紙 28 顯示模塊 （ 1） 寫入命令 /地址 RS=L， RW=L,D0~D7=指令碼， E=高脈沖。 PORTBamp。 delay(1)。 //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起 點 } 存儲器模塊 本系統(tǒng) EEPROM 利用的存儲器芯片 ATmega128 內(nèi)部 EEPROM，要通過 I2C 總線去驅(qū)動， ATmega128 微處理器自帶 I2C 總線。從而達到斷電保護與數(shù)據(jù)安全。 EECR |= (1EEMWE)。 } 一、 ICCAVR 的介紹 自 ATMEL公司的 AT90 系列單片機誕生以來有很多第三方廠商為 AT90系列開發(fā)了用于程序開發(fā)的 C 語言工具， ICCAVR 就是 ATMEL 公司推薦的第三方 C 編譯器之一。 3） .h 擴展名 表示是 C 語 言的頭文件。本站推出的 JTAG amp。 . AVR Studio 是在 Windows 9x/Me/NT/20xx/XP 操作系統(tǒng)下編寫和調(diào)試 AVR 應(yīng)用程序的嵌入式開發(fā)環(huán)境 (IDE）。 5） ICCAVR 是一個綜合了編輯器和工程管理器的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，是一個純 32 位的程序，可在 Win 9 Win 9 Win ME、 Win NT、 Win 20xx、Win XP 和 Win 7 環(huán)境下運行。 EEARH = 0X00。 (1EEWE))。 在用戶設(shè)置預(yù)設(shè)溫度的時， S1S2按鍵按下執(zhí)行溫度下限加減的之后，程序自動會把溫度下限存儲在 EERPOM,的一個地址。 //設(shè)置顯示模式 write_(0x0c)。 PORTBamp。=~BIT(6)。當溫度再一次小于下限溫度的時候再加熱到上限溫度。 i++) { buf[i] = ds1820_read_byte()。 /*勿略地址 */ ds1820_write_byte(0x44)。 0x01) DQ_SET。 i != 0。 delay_10us(5)。 NOP()。 unsigned char value = 0。 delay_10us(7)。 讀取溫度值的步驟如下： 1）初始化 2）跳過 ROM 操作 3）發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令 4）跳過 ROM 操作 5）發(fā)送讀取溫度命令 6）讀取溫度值 開始 初始化 ROM 指令 結(jié)束 讀操作 存儲操作 初始化成功 判斷 N Y 設(shè)計（論文）專用紙 23 初始化 /*DS18B20 復(fù)位函數(shù) */ unsigned char ds1820_reset(void) { unsigned char i。 ATmega128 片內(nèi) EEPROM 的特點 ATmega128 包含了 4K 字節(jié)的 EEPROM。 本系統(tǒng)使用的繼電器為光繼電器，并采用其中的常閉借口，在溫度低于 下限溫度時，打開繼電器從而控制加熱設(shè)備對水環(huán)境進行加溫。所以用 1602 液晶屏顯示內(nèi)容完全足夠。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將內(nèi)部的 EEPROM 中的 呢榮復(fù)制在 4 字節(jié)。從機（ DS18B20）在檢測到總線被拉低 1 微秒之后，開始送出數(shù)據(jù)，若是要送出 0，就把總線拉為低電平到讀周期結(jié)束。 2） 讀操作 主機發(fā)出各種操作命令都是向 DS18B20 寫 0 和寫 1 組成的命令字節(jié)，接收數(shù) 據(jù)時也是從 DS18B20 讀取 0 或 1 的過程。 DS18B20 的特點 獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 SPl 串行下載模式 ,在 正常工作過程中 PEN 引腳沒有其他功能。低于此時間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性 ,可以輸出和吸收大電流。如果不作為 ADC的模擬輸入 .端口 F 可以作為 8 位雙向 I/0 口并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。 端口 C(PC7~PC0):端口 C 為 8位雙向 I/0口 ,復(fù)位發(fā)生時端口 C為三態(tài)。 GND:地。 I/O 和封裝 53 個可編程 I/O 借口； 64 引腳的 TQFP 與 64 引腳的 MLF 封裝。 設(shè)計（論文）專用紙 3 第二章 設(shè)計內(nèi)容及方案 本課題方案總概： ATmega128是 ATMEL公司 的 8位系列單片機的最高配置的一款單片機，穩(wěn)定性極高，應(yīng)用極其廣泛。 80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。利用嵌入式技術(shù)控制水溫，既 能達到良好掌握水溫的高地又能節(jié)約成本。其中一點就是水溫的控制。從而達到單片機控制水溫的保持在規(guī)定的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在我國很多地區(qū)有著程度不同的能源與水資源的缺乏。從而達到單片機控制水溫的保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。此外加入了 EEPROM 來存儲當前設(shè)定的溫度，達到斷電而不丟數(shù)據(jù)的安全設(shè)置。在沒有 計算機控制之前，溫度的控制相對困難。此外加入了 EEPROM 來存儲當前設(shè)定的溫度，達到斷電而不丟數(shù)據(jù)的安全設(shè)置，從而達到斷電保護的作用。水溫控制在生產(chǎn)中及生活中都發(fā)揮著重要的作用，如在一些現(xiàn)代化車間里，生產(chǎn)特殊要求產(chǎn)品加工需要在一定的溫度下才能進行，水產(chǎn) 養(yǎng)殖中，也要對水的溫度進行嚴格的控制，才能確保達到最好的效果，在家居生活中，我們同樣力不開水溫的控制，如電加熱飲水機、熱水器等，都要用到水溫控制系統(tǒng)。 在沒有計算機控制之前，控制水溫是難以實現(xiàn)的。 目前正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)原定用 51 單片機作為控制芯片，但是由于考慮到拓展性，與穩(wěn)定性采用當今流行的 ATMEL 公司的 mega系列單片機。 工作電壓 ATmega128L。 端口 A(PA7~PAO):端口 A 為雙向 I/O 口并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。端口 C 也可以用作其他不同的特殊功能。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性 ,可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時 .若內(nèi)部上拉電阻使能 .則端口被外部電路拉低時將輸出電流。 XTALl:反向振蕩器放大器及片內(nèi)時鐘操作電路的輸入。 水溫傳感器方案 本系統(tǒng)采用的溫度傳感器為封裝探頭的 DS18b20 溫度傳感器。 2 、測溫范圍 － 55℃～ +125℃，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這里之前是錯誤的） 1℃。因此首先要搞清主機是如何進行寫 0、寫 讀 0 和讀 1 的。若要送出 1 則釋放總線為高電平。 讀取供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電為“ 0”，外界供電發(fā)送“ 1”。 LCD 1602 液晶顯示屏原理： 設(shè)計（論文）專用紙 15 引腳說明： 編號 引腳 說明 1 VSS 電源地 2 VDD 電源正極 3 VL 液晶顯示偏壓信號 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 5 RW 讀寫選擇端 6 E 使能端 7~14 D0~D7 數(shù)據(jù) I/0 口 15 BLA 背光源正極 16 BLB 背光源負極 液晶工作過程： 操作步驟 : 1）初始化 2）寫命令（ RS=L）設(shè)置顯示坐標 3）寫數(shù)據(jù)（ RS=H） 寫操作時序： 設(shè)計（論文）專用紙 16 RAM 地址映射圖 鍵盤設(shè)置 輕觸開關(guān)是一種電子開關(guān)，使用時 ,輕輕按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通，當松開手時 ,開關(guān)斷開。當水溫符合預(yù)設(shè)值的上限，關(guān)閉繼電器。它是一個獨立的數(shù)據(jù)空間，可以按字節(jié)讀寫。 flag = SREG。 /*延時 80uS*/ i = DQ_R。 flag = SREG。 /*延時 4uS*/ NOP()。 /*延時 60uS*/ } if (flag amp。 i) { DQ