【正文】 6H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH END 34 參考文獻(xiàn) [1]．李朝青 ,單片機(jī)原理及接口技術(shù) (簡(jiǎn)明修訂版 )［ M］ . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 1998 [2]．李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) [M]. 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 1994 [3]． 金偉正 .單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用 [J].電子技術(shù) 與應(yīng) 用， 2021 [4]． 李 鋼 .1Wire 總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 原理及應(yīng)用 .現(xiàn)代電子技術(shù)[J],2021 [5]Steven ,Daniel System[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [6]. 陳躍東 .DS18B20 集成溫度傳感器原理與 應(yīng)用 [J].安徽機(jī)電學(xué)院學(xué)報(bào) ,2021 [7]. 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [M]. 北京：高等教育出版社， 1989 35 致謝 大學(xué)四年 的學(xué)習(xí)和生活就要隨著這篇論文的答辯而結(jié)束了。查十位數(shù)的 7段代碼 MOV P0,A 。多加的 DPL1: MOV R1,250 。一共 8位數(shù)據(jù) CLR C WR1:CLR MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV ,C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB NOP 31 DJNZ R2,WR1 RET。 跳過 ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。等待 DS18B20 回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 。數(shù)碼管個(gè)位數(shù)存放內(nèi)存位置 B_BIT EQU 21H 。還由于元器件的多樣性和 可選型號(hào)的廣泛性，在此系統(tǒng)中 運(yùn)用的型號(hào)的芯片不一定是最佳的。 本測(cè) 量 系統(tǒng) 溫度控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)溫準(zhǔn)確，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 。 第一次接電調(diào)試，設(shè)置溫度上限為 90 攝氏度，溫度下限為 20 攝氏度。對(duì)于要求反應(yīng)靈敏與控制及時(shí)的工控、檢測(cè)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品，可以充分體現(xiàn)出匯編語言簡(jiǎn)明、整齊、執(zhí)行時(shí)間短和易于使用的特點(diǎn)。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與 S51 系列單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的 51 匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程。 溫度傳感器 DS18B20 如圖 所示。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET管來完成對(duì)總線的上拉。 DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小 ，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù) 門打開時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器 產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 。 (3) 讀時(shí)序 主機(jī)采樣主機(jī)采樣454511主機(jī)寫1時(shí) 序主機(jī)寫0時(shí) 序 圖 3－ 3 讀時(shí)序 總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序是，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令 10 后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。 (1) 初始化時(shí)序 響應(yīng)脈沖60 ~2 40等待1 5 60主機(jī) 最小4 80主機(jī)復(fù)位脈沖最小4 80 US 圖 3－ 1 初始化時(shí)序 9 總線上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。代替水銀的有酒精 溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒有毒性，但測(cè)量精度很低，只能作為一個(gè)概略指示。 表 2－ 4 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 R1 R0 分辨率 /位 溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間 /ms 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 表 2－ 5 一部分溫度對(duì)應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H 7 + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 續(xù)表 2－ 5 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 4) CRC 的產(chǎn)生 在 64 b ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。第 5 個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。此部分只用到 DS18B20 和單片機(jī)，硬件很 簡(jiǎn)單 1) DS18B20 的性能特點(diǎn)如下 [9]： 1) 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信； 2) 多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； 3) 無須外部器件； 4) 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ～ ； 5) 零待機(jī)功耗； 6) 溫度以 3位數(shù)字顯示； 7) 用戶可定義報(bào)警設(shè)置； 8) 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； 9) 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 方案二 考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只 DS18B20 溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求 。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。單片機(jī)將檢測(cè)到的溫度信號(hào)與輸入的溫度上、下限進(jìn)行比較，由此作出判斷是否啟動(dòng)繼電器以開啟設(shè)備。 本溫度設(shè)計(jì)采用現(xiàn)在流行的 AT89S51 單片機(jī)，配以 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，該溫度傳感器可自行設(shè)置溫度上下限。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對(duì)象和過程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。 二、總 體設(shè)計(jì)方案 方案一 測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)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(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 把采集到的溫度通過數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)的 口，單片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)。頭 2個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第 3和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。 圖 2－ 3 DS18B20字節(jié)定義 TM R1 R0 1 1 1 1 1 由表 可見，分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。 表 [6]?？墒撬娜秉c(diǎn)是只能近距離觀測(cè)，而且水銀有毒，玻璃管易碎。 其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，具體工作方法如圖 ， ， 所示。寫 0時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí) 60us，然后釋放總線，延時(shí) 2us[8]。 程序可以先跳過 ROM，啟動(dòng)所有 DSl8B20 進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配 ROM，再逐一地讀回每個(gè) DSl8B20 的溫度數(shù)據(jù)。 12 圖 3－ 4 測(cè)溫原理內(nèi)部裝置 DS18B20的測(cè)溫流程 圖 3－ 5 DS18B20 測(cè)溫流程 .初始化 DS18B20 跳過 ROM 匹配 溫度變換 延時(shí) 1S 跳過 ROM 匹配 讀暫存器 轉(zhuǎn)換成顯示碼 數(shù)碼管顯示 減法計(jì)數(shù)器 斜坡累加器 減到 0 減法計(jì)數(shù)器 預(yù) 置 低溫度系數(shù) 振 蕩 器 高溫度系數(shù) 振 蕩 器 計(jì)數(shù)比較器 預(yù) 置 溫度寄存器 減到 0 13 四、單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20 的 1 腳接地， 2 腳作為信號(hào)線， 3 腳接電源。 串口引腳 P0 口接 9 個(gè) 的排阻然后接到顯示電路上。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單，如數(shù)字濾波，信號(hào)處理等。而且 MCS— 51 指令系統(tǒng)有豐富的位操作（或稱位處理）指令，可以形成一個(gè)相當(dāng)完整的位操作指令子集，這是 MCS— 51 指令系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)之一。當(dāng)測(cè)得溫度大于設(shè)定值，則進(jìn)入降溫階段，則置 為低電平，這期間繼續(xù)對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，開 始 初始化 DS18B20 顯示當(dāng)前溫度 判斷當(dāng)前溫度值 超過設(shè)定 溫度上限 啟動(dòng)風(fēng)扇 降低溫度 紅燈亮 設(shè)定溫度上、下限 啟動(dòng)電熱爐升高溫度 是 否 低于設(shè)定 溫度下限 是 綠燈亮 否 24 直到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，置 為高電平斷開，關(guān)閉風(fēng)扇，等待下一次的啟動(dòng)命令。但是由于一些條件的限制，所設(shè)計(jì)系統(tǒng)仍然存在一些不足，有待改進(jìn)。 由于初次接觸 單片機(jī)類的設(shè)計(jì)項(xiàng)目 ，在設(shè)計(jì)過程中也出現(xiàn)了一些問題，以前學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)掌握的不夠好，對(duì)電路的理解不是很透徹，設(shè)計(jì)的電路布局布線不是很合理，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還需要進(jìn)一步的加強(qiáng)。是否檢測(cè)到 DS18B20 標(biāo)志位 A_BIT EQU 20H 。然后拉高數(shù)據(jù)線 NOP NOP NOP MOV R0,25H TSR2:JNB ,TSR3。 判斷 DS1820 是否存在 ?若 DS18B20 不存在則返回 TSS2:MOV A,0CCH 。寫 DS18B20 的子程序 (有具體的時(shí)序要求 ) WRITE_1820:MOV R2,8。個(gè)位在 B MOV R0,4 CLR C。取十位數(shù) MOVC A,A+DPTR 。4 個(gè) 250 次沒完循環(huán) RET。最重要的是讓我有了責(zé)任感，對(duì)自己、對(duì)家人和對(duì)社會(huì)。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj 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