【正文】 9 矩陣電路 ......................................................... 10 顯示電路 ......................................................... 11 測溫電路 ......................................................... 13 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器 ............................... 13 DS18B20 工作原理 ......................................... 13 DS18B20 的性能特點 ....................................... 14 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ......................................... 14 整機工作原理 ..................................................... 16 第 4 章 軟件設(shè)計 .......................................................... 17 第 5 章 仿真 與調(diào)試 ....................................................... 29 仿真與調(diào)試 ...................................................... 29 調(diào)試與運行 ...................................................... 29 結(jié) 論 ................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................. 31 附錄 1 源程序 ............................................................ 32 附錄 2 元器件名細(xì)表 ....................................................... 45 附錄 3 仿真電路圖 ......................................................... 46 第 1 頁 摘 要 溫度的檢測與控制是工業(yè)生產(chǎn) 過程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實現(xiàn)對溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)。 要求完成 ：選擇各單元電路結(jié)構(gòu)并闡述工作原理，繪制整機電路原理圖（ A4 圖紙），寫出 C語言源程序；準(zhǔn)確計算或估算電路參數(shù)，正確選擇電路元件與設(shè)備，給出元件、設(shè)備明細(xì)表；撰寫設(shè)計說明書，要求準(zhǔn)確闡述電路選擇依據(jù)，反映計算方法、元件、設(shè)備選擇等設(shè)計過程，并使用軟件進(jìn)行仿真或制作實物。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有 A/D 通道的單片機，在將隨被溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用 單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理了，在顯示電路上就可以將北側(cè)溫度顯示出來。采用 51 單片機控制軟件編程的自由度大，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。近年 來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正不斷走向深入。 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機， 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種，本系統(tǒng)設(shè)計采用上電復(fù)位，如圖 23 所示。在鍵盤中按鍵較多時，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。這類顯示器把 LCD 控制器，點陣驅(qū)動器，字符存儲器，顯示體及少 量的組容元件等集成一個液晶顯示模塊，鑒于字符型液晶顯示模塊目前在國際上已經(jīng)規(guī)范化，其電特性及接口特性是統(tǒng)一的。 （ 4）具有 64 字節(jié)的自定義字符 RAM，可以定義 8 個 5x8 點陣字符或 4 個 5x11 點陣字符。它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠(yuǎn)等特點。 DS18B20 的管腳排列如圖 3－ 5 所示。表 3－ 2 DS18B20 有六條控制命令 CPU對 DS18B20 的訪問流程是：先對 DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。 整機電路圖如圖 38所示 p 3 . 7P3.7+ 5 VP 3 . 7G NDp 1 . 0p 1 . 1p 1 . 2p 1 . 3p 1 . 4p 1 . 5p 1 . 6p 1 . 7p 1 . 2p 1 . 3p 1 . 1p 1 . 0p 1 . 4p 1 . 5p 1 . 6p 1 . 7X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1AT89C52+ 5 V234567891R P 11 0 K+5VD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1L M 0 1 6 LDQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0+ 5 VR24 .7 kC13 0 pC23 0 pX1CR Y S T A LC31 0 u FR11 0 kG NDVCC圖 38整機電路圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 17 頁 第 4 章 軟件設(shè)計 整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型的時候軟件也基本定下拉了，從軟件的功能不同，可以分為兩的類：一是主程序，它是整個軟件的核心，專門用來協(xié)調(diào)各個執(zhí)行模塊和操作者的聯(lián)系。 temper_LCD()。 //調(diào)用鍵盤掃描程序 key_mand(key_value)。 等待 50us 讀入 DQ 的狀態(tài) 等待 200us DQ 置 1 初始化結(jié)束 DS18B20 初始化 DQ 置 1 D0 清零，發(fā)復(fù)位脈沖 延時 600us DQ 置 1 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 20 頁 } /***********ds18b20 讀一個字節(jié) **************/ unsigned char ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 delay_18B20(4)。 } 8位數(shù)據(jù)送完否？ DS18B20寫入結(jié)束 延時 15us DQ置 1設(shè)置為恢復(fù)狀態(tài) 寫入一位數(shù)據(jù) 延時 15us DQ清零，將 DQ總線電平拉低 設(shè)置串行位數(shù)為 8 DS18B20寫開始 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 22 頁 LCD上電時，都必須按照一定的時序?qū)?LCD進(jìn)行初始化操作，主要任務(wù)是設(shè)置 LCD的工作方式，顯示狀態(tài)，清屏，輸入方式，光標(biāo)位置等。 if(y==1) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。//RW=1 表示進(jìn)行讀操作 LcdEn=1。 } LcdEn=0。 _nop_()。 //定義 P1 口為鍵盤掃描口 //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3= bit key_ok=0。 if(temp!=0xf0) key_ok=1。 //延時去抖動 scan_full()。0xf0。 } } y_scan=0xef。通常單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟件包含多個源程序文件， KEIL C51 使用工程這一概念，將這些參數(shù)設(shè)置和所需的所有文件都加在一個 工程中。由于單片機經(jīng)濟實用、開發(fā)簡便等特點依然在工業(yè)控制、家電等領(lǐng)域占據(jù)了廣泛的市場。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計對我來說是一次比較全面的、富有創(chuàng)造性和探索性的鍛煉，完成了我選題時的心愿。 x=DQ。 DQ = 1。 DQ = datamp。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 34 頁 WriteOneChar(TH)。 // 溫度轉(zhuǎn)化要一段時間 Init_DS18B20()。 //報警信號 //sbit DQ = P3^7。 //上限溫度 110,下限 20,分辨率 10 位 ,也就是 unsigned char t[2],*pt。 /***因顯示分辨率為 ,但小數(shù)運算比較麻煩 ,故采用查表的方法 ******* 再將表值分離出十位和個位后送到十分位和百分位 ********************/ /***********用戶設(shè)定溫度轉(zhuǎn)換為 LCD 顯示數(shù)據(jù) ************** *功能 :將用戶設(shè)定溫度 user_temper,分離出符號位 ,百、十、個位 并將它們轉(zhuǎn)化為 ACSII 碼 ,送到液晶顯示緩沖區(qū) ******************************************************/ void user_temper_LCD(unsigned char temper) { if(temper0x7f) //判斷正負(fù) ,如果為負(fù)溫 ,將其轉(zhuǎn)化為其絕對值 { 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 36 頁 TempBuffer1[11]=0x2d。 //分離出個位 } /***************溫度上下限轉(zhuǎn)換為 LCD 顯示數(shù)據(jù) ************ *功能 :將上下限報警溫度 ,分離出符號位 ,百、十、個位 并將它們轉(zhuǎn)化為 ACSII 碼 ,送到液晶顯示緩沖區(qū) ******************************************************/ void alarm_LCD( unsigned char TH, unsigned char TL) { if(TH0x7F) //判斷正負(fù) ,如果為負(fù)溫 ,將其轉(zhuǎn)化為其絕對值 { TempBuffer0[3]=0x2d。 //分離出 TH 的百十個位 if( TempBuffer0[4]==0x30) TempBuffer0[4]=0xfe。 t[0]=*p