【正文】 .................................................. 9 DS18B20 與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì) ...................................... 9 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................................. 11 DS18B20 的測(cè)溫原理 ................................................. 11 告警信號(hào)： ......................................................... 12 CRC 的產(chǎn)生： ....................................................... 12 DS18B20 使用中注意事項(xiàng) ............................................. 12 1602 字符型 LCD 簡(jiǎn)介 ..................................................... 13 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能 ....................................... 13 1602LCD 的指令說明及時(shí)序 ........................................... 15 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表 ................................. 16 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程 ................................... 17 DS1302 時(shí)鐘芯片 ......................................................... 17 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ........................................................... 19 硬件設(shè)計(jì)：本文采用 89C51 單片機(jī)作為主要控制芯片，具體框圖如圖 31 所示。其中電子溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，醫(yī)院、家庭等隨處可見，為了能更加滿足人們的需要，數(shù)字體溫計(jì)正在更新?lián)Q代。 第一章 緒論 .................................................................... 1 選題的依據(jù)及意義 ........................................................ 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述） .................................. 2 本課題研究?jī)?nèi)容及方案 .................................................... 4 硬件設(shè)計(jì) ............................................................ 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................ 5 方案設(shè)計(jì) ............................................................ 5 研究目標(biāo)、主要特 色及工作進(jìn)度： ......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 采用智能溫度傳感器 DS18B20 作為檢測(cè)元件，測(cè)溫范圍為－ 55℃ ～＋ 125℃ ，最大分辨率可達(dá) ℃ 。因此在單總路線多傳感器系統(tǒng)中 ,只有獲得該序列號(hào)后才能識(shí)別各傳感器并對(duì)其進(jìn)行操作。在物理實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域，尤其在熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有特別重要的意義。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述） 溫度計(jì)從原始的玻璃管溫度計(jì)發(fā)展到了現(xiàn)在的熱電阻溫度計(jì)、熱電偶溫度計(jì)、半導(dǎo)體集成數(shù)字溫度計(jì)等。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一（僅測(cè)量溫度）、測(cè)溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡(jiǎn)單。 提高測(cè)溫精度和分辨力： 20 世紀(jì) 90 年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其測(cè)溫精度較低，分辨力只能達(dá)到 1℃ 。溫度傳感器作為從機(jī)可通過專用總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信。由于大壩長(zhǎng)期受到水的浸泡，在水壓力作用下，壩段間的縫隙就會(huì)增大，從而直接影響到大壩的安全。由于溫度傳感器以數(shù)字形式輸出溫度值，長(zhǎng)距離傳輸?shù)目煽啃院?，抗干擾能力強(qiáng)，該系統(tǒng)還用于煙草，食品，化工等其他類型倉(cāng)庫(kù)以及人工氣候?qū)嶒?yàn)室，生產(chǎn)車間，智能大廈等環(huán)境的溫度智能實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制。 89C51 單片機(jī)的介紹 89C51 單片機(jī)最初是由 Intel 公司開發(fā)設(shè)計(jì)的，但后來 Intel 公司把 51 核的設(shè)計(jì)方案賣給了幾家大的電子設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，譬如 SST、 Philip、 Atmel 等大公司。 89C51單片機(jī)管腳圖 圖 22 89C51 單片機(jī)管腳圖 部分引腳說明： （ 1） 時(shí)鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2： XTAL2(18 腳 )：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；在 8051 片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。作輸入口使用時(shí)要先寫 1,這就是準(zhǔn)雙向口的含義。在訪問片外 EPROM/RAM 時(shí)，它輸出高 8 位地址。 ： (T1)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 的外部計(jì)數(shù)輸入。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 （ 1） DS18B20寄生電源供電方式： 如下面圖 23(a)所示，在寄生電源供電方式下， DS18B20從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線 DQ處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 陜西國(guó)防學(xué)院電子工程系畢業(yè)論文 11 （ a） DS18B20寄生電 源供電方式 （ b） DS18B20外部電源供電方式 (c) DS18B20溫度轉(zhuǎn)換期間的強(qiáng)上拉供電（寄生電源方式） 圖 23 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 主要包括寄生電源、溫度傳感器、 64 位激光 ROM 單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器 (內(nèi)含便箋式 RAM)，用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值的 TH 和 TL 觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、 8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC)發(fā)生器等七部分。計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在 55℃ 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。主機(jī)根據(jù) ROM 的前 56 位來計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值作比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù) 是否正確。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 與 HD44780（ 1602LCD 控制芯片） 相兼容的芯片時(shí)序表如下： 表 3 基 本操作時(shí)序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0—D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0—D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 讀寫操作時(shí)序如圖 26 和 27 所示： 圖 26 讀操作時(shí)序 圖 27 寫操作時(shí)序 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。 DS1302 是 DS1202 的升級(jí)產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源／后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。閏年可自行調(diào)整，可選擇 12 小時(shí)制和 24 小時(shí)制，可以設(shè)置 AM、PM。 DS18B20 在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求，只有 嚴(yán)格遵守通訊協(xié)議才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。 DS18B20 復(fù)位后，就可以編程控制讀到其內(nèi)部 RAM 所采集到的溫度值，并且讀取數(shù)據(jù)時(shí)低位在前，高位在后。 為確定是否有鍵按下， CPU先通過并行輸出口使所有的行線為低電平，然后通過并行輸入口讀入列信號(hào)，若為全 “1”，則沒有鍵按下，若有一個(gè)為 “0”，則表示有一個(gè)鍵已按 下。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變 ,而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行 和電路工作的過程和結(jié)果。 Keil 提供包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器陜西國(guó)防學(xué)院電子工程系畢業(yè)論文 25 等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，由以下幾部分組成： μVision IDE集成開發(fā)環(huán)境 C51 編譯器、 A51匯編器、 LIB51 庫(kù)管理器、 BL51 連接 /定位器、 OH51 目標(biāo) 文件生成器以及 Monitor5RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各 位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。 init(0xc2)。 init(0xc7)。 } else {init(0xc5)。 init(0xc9)。 init(0xcd)。//NO. init(0xc1)。 init(0xc6)。 init(0xc7)。 init(0xcb)。 init(0xcf)。 //DS18B20 檢測(cè)到總線上升沿后，等待 15us~60u 后發(fā)低電平。i16。 } /***************************************************** 函數(shù)功能：對(duì) LCD 的顯示模式進(jìn)行初始化設(shè)置 ***************************************************/ void lcd_init() { init(0x01)。}。 init(0x0c)。 //主機(jī)在某一時(shí)刻將總線從高電平拉到低電平 . date=1。 delay(20)。 } /***************************************************** 函數(shù)功能：對(duì) DS18B20 進(jìn)行檢測(cè) ***************************************************/ 陜西國(guó)防學(xué)院電子工程系畢業(yè)論文 32 void jiance() //初始化，即檢測(cè)是否存在 DS18B20. {unsigned char k=0。 init(0xcc)。 } init(0xc8)。 init(0xc7)。 init(0xc2)。 init(0xce)。 init(0xca)。 init(0xc6)。 } else {if((t/1000%10)!=0) {init(0xc5)。 init(0xc4)。 陜西國(guó)防學(xué)院電子工程系畢業(yè)論文 29 附錄 1 程序代碼 include //包含單片機(jī)寄存器的頭文件 include include //包含 _nop_()函數(shù)定義的頭文件 define uchar unsigned char define uint unsigned int unsigned int shu[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0X35,0x36,0x37,0x38,0x39}。并學(xué)習(xí)了數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，設(shè)計(jì)軟件仿真，更直觀的反應(yīng)設(shè)計(jì)的正確性。 Keil 軟件 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語