【正文】 2. DS18B20的寫和讀操作接下來就是主機(jī)發(fā)出各種操作命令，但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，因此首先要搞清楚主機(jī)是如何進(jìn)行寫0、寫讀0和讀1的。4. 地址計數(shù)器AC地址計數(shù)器是用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地址，它可由設(shè)定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時，地址計數(shù)器的值就會自動加一，當(dāng)RS為“0”時而R/W為“1”時，地址計數(shù)器的值會被讀取到DB6——DB0中。 LCD連接電路顯示采用帶字庫的液晶模塊12864，,分別為E(使能信號)，RS(RS=’H’,表示DB0DB7為顯示數(shù)據(jù)，RS=’L’,表示DB0DB7為顯示指令數(shù)據(jù))，R/W(R/W=’H’,E=’H’,表示數(shù)據(jù)被讀到DB0DB7,R/W=’L’,E=’H→L’，表示DB0DB7的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR ) 。初始狀態(tài)為狀態(tài)0，當(dāng)有鍵按下時并且按下確認(rèn)鍵以后，撞到狀態(tài)1。獨立鍵盤有一端固定為低電平，單片機(jī)寫程序檢測時比較方便。：只簡單提供鍵盤的行列矩陣，其它操作如鍵的識別、鍵值讀取、去抖動等均由軟件完成，故硬件較簡單。通常人們采用軟件方法來去抖動。 鍵盤及顯示電路 鍵盤電路設(shè)計鍵盤是一組開關(guān)（或稱按鍵）的組合。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進(jìn)行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動。累加器預(yù)置計數(shù)器1低溫度系數(shù)振蕩器比較器計數(shù)器1=0計數(shù)器2計數(shù)器2=0高溫度系數(shù)振蕩器溫度寄存器增加停止 DS18B20工作原理框圖DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。我們?nèi)DJR位‘1’。首先需要設(shè)置P1口的工作模式，因為溫度檢測只有一路，設(shè)置其位漏極開漏模式，在這種情況下P1口才可作為A/D轉(zhuǎn)換口使用，否則只能作為一般的I/O口。表31 I/O口工作模式PxM1[7:0] PxM0[7:0] I/O口模式0 0 準(zhǔn)雙向口(傳統(tǒng) 8051I/O口模式 )，灌電流可達(dá)20mA， 拉電流為230uA0 1 推挽輸出(強(qiáng)上拉輸出, 可達(dá)20mA, 要加限流電阻）1 0 僅為輸入 (高阻)1 1 開漏 (Open Dra in), 內(nèi)部上拉電阻斷開，要外加注意：雖然每個I/O口在弱上拉時都能承受20mA的灌電流（還是要加限流電阻，如 1K，560Ω等），在強(qiáng)推挽輸出時都能輸出20mA的拉電流（也要加限流電阻），但整個芯片的工作電流推薦不要超過55mA。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。, 正常工作模式:2mA 7mA，最多有44個I/O 口,A/D 做按鍵掃描還可以節(jié)省很多I/O ，無需編程器，無需仿真器，可遠(yuǎn)程升級，1萬片/人/天，外部復(fù)位電路可徹底省掉，當(dāng)然也可以繼續(xù)用外部復(fù)位電路。，后綴有S2標(biāo)志的才有雙串口，RxD2/()，TxD2/() 。（36/40/44個），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅(qū)動能力均可達(dá)到20mA，但整個芯片最大不要超過55mA。 2. 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。Keil軟件簡單易學(xué)，能對程序進(jìn)行編譯，連接等。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51 系列單片機(jī)的軟件，Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏谶@個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。其主要包括：電源模塊、溫度采集模塊、按鍵處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、LCD顯示模塊、超溫報警電路以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。DS 18B20可以從總線獲取電源，當(dāng)信號線位高電平時，將能量貯存在外部電容器中；當(dāng)單信號線為低電平時，將該電源斷開，直到信號線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娙荩╇娫礊橹?。段碼由O口并行輸出到4位LED顯示器，位碼由P1．P1．P1．P1．7輪流輸出。該器件在使用中不需要外圍元件，與單片機(jī)交換信息僅需要一根I／O線。最后的溫度值顯示在液晶顯示器上。成熟的溫控產(chǎn)品主要以”點位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化，自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少，因此不適合用此種方法作加熱爐的溫控系統(tǒng)。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)?？刂祁I(lǐng)域還大量采用傳統(tǒng)的PID控制方式,但PID控制對象的模型難以建立，并且當(dāng)擾動因素不明確時，參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。 DS18B20。本次設(shè)計的主題是基于STC單片機(jī)的溫度調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計，此次設(shè)計的溫度控制系統(tǒng)主要是對以STC單片機(jī)為主控制單元和以溫度測量單元構(gòu)成的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行研究。系統(tǒng)設(shè)計了相關(guān)的硬件電路和相關(guān)應(yīng)用程序。 Temperature alarm circuit不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景及研究意義 1 國內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀 1 課題研究內(nèi)容 2第2章 系統(tǒng)設(shè)計的總體方案 4 設(shè)計要求 4 系統(tǒng)總體方案論述 4 主控單片機(jī) 4 溫度傳感器 6 LCD顯示器 6 系統(tǒng)調(diào)試所用軟件簡述 7 KEIL軟件簡介 7 KEIL軟件調(diào)試過程 8 KEIL使用時注意事項 9 本章小結(jié) 9第3章 主控單片機(jī)及溫度傳感器 10 STC12C5A60S2單片機(jī)簡介 10 STC12C5A60S2系列單片機(jī)的主要特點 10 STC12C5A60S2系列單片機(jī)的優(yōu)點 11 STC12C5A60S2單片機(jī)的管腳 12 STC12C5A60S2單片機(jī)的應(yīng)用 13 STC12C5A60S2單片機(jī)I/O口工作模式設(shè)定 13 STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換 14 DS18B20 溫度傳感器 15 DS18B20傳感器的特性 15 DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 15 DS18B20的工作原理 16 DS18B20的使用中注意事項 20 本章小結(jié) 21第4章 系統(tǒng)總體設(shè)計 22 電源輸入部分 22 鍵盤及顯示電路 23 鍵盤電路設(shè)計 23 顯示電路設(shè)計 26 測溫模塊 29 DS18B20的工作時序 29 超溫報警電路 31 溫度檢測 32 調(diào)試結(jié)果及分析 33 本章小結(jié) 33結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36附錄A 37附錄B 45附錄C 52千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實用性。我國對于溫度測控技術(shù)的研究較晚，始于20世紀(jì)80年代。不過，模糊控制系統(tǒng)動態(tài)性能好，單穩(wěn)定性較差，而且很難使兩種性能都達(dá)到理想要求。此外，時鐘芯片DS 1302是用來顯示時間和外部的6264是用來保存數(shù)據(jù)。在 DS18B20內(nèi)部，提供0．125℃的 高分辨率的計算，溫度以16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存于溫度寄存器中。在開機(jī)后輸入設(shè)定溫度值即可。該單片機(jī)屬于雙列直插式封裝，有4組8位I/O口，PPP3屬于準(zhǔn)雙向口，可作為普通輸入輸出IO口，P0口接上拉電阻后可作為普通I/O口使用。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。 外部供電方式的多點測溫電路圖 LCD顯示器在此設(shè)計中需要顯示設(shè)定溫度的上下限，并且還要同時顯示多路溫度傳感器所測得溫度值，所以此次的LCD顯示器選用的是12864型號。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。建立好文件后，就可以進(jìn)行編譯、鏈接、運行。第3章 主控單片機(jī)及溫度傳感器 STC12C5A60S2單片機(jī)簡介STC12C5A60S2系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快812倍。（外部晶體12M以下時，復(fù)位腳可直接1K電阻到地）。74HC164/165/595（均可級聯(lián)）來擴(kuò)展I/O口，還可用A/D做按鍵掃描來節(jié)省I/O口，或用雙CPU,三線通信，還多了串口。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。4種類型分別為：準(zhǔn)雙向口（標(biāo)準(zhǔn)8051 輸出模式）、推挽輸出、僅為輸入(高阻)或開漏輸出功能。就是給ADC_CONTR寄存器的第7位和第3位賦值1，其他位為0。表33ADC_ SPEED1 SPEED0 ADC_FLAG ADC_START CHS2 CHS1 CHS0POWERCHS2,CHS1,CHS0為選擇P1口的哪一位作為A/D轉(zhuǎn)換口，,CHS1,CHS0都為0。 DS18B20 溫度傳感器 DS18B20傳感器的特性，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。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號位。(2) 可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，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，正常通訊距離進(jìn)一步加長。第4章 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)電路主要功能包括：多點溫度測試及其相關(guān)處理，實時顯示溫度信息，上位機(jī)通訊傳輸溫度數(shù)據(jù)，與超溫報警。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基本不受電網(wǎng)電壓波動和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。非編碼鍵盤有獨立式鍵盤和矩陣式（行列式）鍵盤兩種。而實際上，按鍵從最初去除按鍵抖動，在讀取鍵值時，應(yīng)得到一個穩(wěn)定的讀數(shù)。鍵盤的工作任務(wù)可以用硬件或軟件來完成，相應(yīng)地分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。彈性按鍵被按下時閉合，松手后自動斷開。 鍵盤模塊電路本系統(tǒng)的按鍵只有4個，用普通按鈕接10千歐上拉電阻，用查詢法完成讀鍵功能。開始P2=0x0fP2!=0x0f?KeyCodeDelay()P2!=0x0f?While (P2!=0x0f?)KeyCodei=0i16?KeyCode段選碼return ii++Y 顯示電路設(shè)計常用的顯示器一般有兩種：LED數(shù)碼管顯示和LCD液晶顯示，此次設(shè)計中要求同時多路測溫，顯示器同樣需要顯示多個溫度值，而使用LED數(shù)碼管顯示雖然也能實現(xiàn)，但是比較麻煩，而使用LCD液晶顯示器能夠相當(dāng)簡單的達(dá)到設(shè)計要求，因此此次設(shè)計的顯示器使用的是液晶12864型號的LCD。利用STATUS RD指令，可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗?zāi)K之工作狀態(tài)。開始初始化液晶并清屏寫命令將字符串首地址賦值給寫字符命令顯示結(jié)束 液晶顯示流程圖 測溫模塊設(shè)計中使用的測溫傳感器是DS18B20，設(shè)計要求多路測量(10路) ，DS18B20獨特的單線接口方式，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。對于讀數(shù)據(jù)操作時序也分為讀0時序和讀1時序兩個過程，讀時序是從主機(jī)把單總線拉低之后，在1微秒之后就得釋放單總線為高電平，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。用同樣方法讀取序列號的56位。 Ⅱ?qū)嶋H室內(nèi)的溫度控制，可采用功率較大的電爐，并且通過風(fēng)扇對箱內(nèi)溫度進(jìn)行充分?jǐn)嚭?，降溫設(shè)備可采用空氣壓縮機(jī)等制冷設(shè)備。，溫度傳感器使用的是DS18B20，在本文中重點介紹了STC單片機(jī)和DS18B20傳感器的特點及應(yīng)用，為硬件電路的設(shè)計和測試程序設(shè)計做了基礎(chǔ)準(zhǔn)備。對溫度控制算法還有待進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。他們在平時的學(xué)習(xí)和生活中他們給予了我無私的關(guān)懷和幫助，在此表示我最誠摯的謝意