【正文】 門限值，如果超出就進(jìn)行報警操作。 // 16*2 顯示， 58 位數(shù)據(jù)接口 w_cmd(0x0C)。 圖 45 寫操作時序 圖 46 讀操作時序 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 需要注意的是，在每次對液晶顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫前，都應(yīng)該檢測 LCD液晶顯示屏是否處于忙狀態(tài)。//必要的延時 LCD_EN_0。 else add=0xc0+x。適用于單片工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 在 由 DS18B20 芯片構(gòu)建的溫度檢測系統(tǒng)中，采用達(dá)拉斯公司獨(dú)特的單總線數(shù)據(jù)通訊方式，允許一條總線上掛載多個 DS18B20，那么在對 DS18B20的操作和控制中，由總線控制器發(fā)出的時隙信號就顯得尤為重要 [15]。 //釋放總線 GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_5,GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT)。當(dāng) DS18B20 芯片由外部電源供電時，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時隙”，從而讀出測量到的溫度數(shù)據(jù)通過總線完成與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊 [16]。 GDO0 與 GDO2 引腳輸出至 MCU 引腳，若要用中斷則要接至 MCU 外部中斷引腳，查詢時則可用 GPIO。 for( i = 0。 (3)初始化 CC1101。 DS18B20 的寫入指令和讀取指令，也要嚴(yán)格按照時隙圖進(jìn)行。 //等待低電平響應(yīng) if(!DQ_INPUT()) 第 4 章 系統(tǒng)程序設(shè)計 31 { flag=1。 void DS18B20_rst() { GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_5,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST)。結(jié) 果存入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中。 } 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。//必要的延時 } 要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴 模塊在哪里顯示字符，圖 47 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 根據(jù)時序圖，先明白寫入的是控制寄存器指令還是數(shù)據(jù)寄存器指令，然后對拉高使能端 E 做準(zhǔn)備，當(dāng)下降沿寫入或讀取數(shù)據(jù)。 // 文字不動，光標(biāo)自動右移 w_cmd(0x01)。報警程序 （ 圖 43） 通過對接收到的實(shí)際值與設(shè)定值進(jìn)行比較 。 圖 39 單片機(jī)驅(qū)動繼電器電路 本章小結(jié) 本章主要描述介紹 了各個模塊的設(shè)計方法，包括 接收電路 設(shè)計 、顯示電路 設(shè)計 、鍵盤電路 設(shè)計 、溫度采集電路 設(shè)計 、發(fā)射電路 設(shè)計 ， 繼電器控制設(shè)計等模塊的設(shè)計 。當(dāng)線圈通電時 ,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力 ,將動鐵芯吸合 ,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的 ,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運(yùn)行 ,觸點(diǎn)閉合 ,從而接通電源。 如圖 38 蜂鳴器驅(qū)動電路。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。下表 31 是液晶屏的引腳接口說明。 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 :線段的顯示點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個顯示單元組成 ， 假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個點(diǎn)組成， 屏上 6416 個顯示單元與顯示 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。 RX FIFO 和 TX FIFO 中的字節(jié)數(shù)也能分別從狀態(tài)寄存器 和 中讀出 4 位 設(shè)置用來控制 FIFO 門限 點(diǎn)讀單字節(jié)時， CSn 繼續(xù)保持低。當(dāng) CSn 為高時，計數(shù)值置為最小值。 CC1101基于 CMOS晶體的 Chipcon 的 SmartRF 04 技術(shù) 。 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 15 圖 35 引腳連接圖 圖 36 無線模塊接線圖 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 C1101 在代碼、封裝和外引腳方面均與 CC1100 兼容。 無線傳輸單元設(shè)計 CC1101 是一種低成本真正單片的 UHF 收發(fā)器， 為低功耗無線應(yīng)用而設(shè)計。如果 DS18B20 由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時總線被一個強(qiáng)上拉拉高，否則將不會有返回值）。高速暫存存儲器高速暫存存儲器由 9 個字節(jié)組成，其分配如表 5 所示。 ：電源、小家電、音響、玩具、銷售點(diǎn)終端機(jī)、前面板、電視、監(jiān)視設(shè)備 。 圖 33 引腳圖 STM8S 平臺的外設(shè)定義與 STM32 系列 32 位微控制器相同。 系列所有的單片機(jī) 具有很強(qiáng) 產(chǎn)品可延續(xù)性 ， 最新技術(shù)打造的高水平內(nèi)核和外設(shè) ， 系列產(chǎn)品廣泛適應(yīng) ~ 的工作電壓 [4]。設(shè)計總框圖如圖 31 所 示。 由項(xiàng)目要求可知，我們的顯示裝置要顯示實(shí)時的光照度和預(yù)定的光照度，顯示的數(shù)據(jù)比較簡單，我們采取數(shù)碼管分段顯示或者分時顯示都能達(dá)到顯示效果，而且數(shù)碼管控制原理簡單明了，易于控制 ，成本低，綜上所述我們選擇數(shù)碼管作為顯示裝置。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好 ）。 CC1101 可提供對數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號強(qiáng)度指示 (RSSI)、空閑信道評估 (CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無線喚醒 (WOR)的廣泛硬件支持 [3]。 DS18B20直接輸出數(shù)字溫度值，不需要校正，因此選擇此方案。 方案二：采用 DS18B20。該系統(tǒng)具有操作方便，遠(yuǎn)距離操控，功能多樣，電路簡潔，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，符合電子技術(shù)的發(fā)展趨勢 ，有很廣闊的市場前景。遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控符合現(xiàn)代社會安全生產(chǎn)的原則。隨著生產(chǎn)的發(fā)展 ,新型溫度傳感器還會不斷出現(xiàn) ,目前 ,國內(nèi)外通用的溫度 傳感器及測溫儀大致有以下幾種 : 熱膨脹式溫度計、電阻溫度計、熱電偶、輻射式測溫儀表、石英溫度傳感器測溫儀 。 傳統(tǒng)的溫度傳感器 (如 ,熱電偶、鉑電阻、雙金屬開關(guān)等 )雖然有著各自不可替代的優(yōu)點(diǎn) ,但由于自身因自熱效應(yīng)影響了測量精度 ,從而制約了它們在微型化高端電子產(chǎn)品中的應(yīng)用 [1]。在人類 社會中， 無論工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、 商業(yè)、 科研、 國防、 醫(yī)學(xué)及環(huán)保等部門都與溫度有著密切的關(guān)系 [1]。 現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計、工程建設(shè)及日常生活中常常需要用到溫度控制，早期溫度控制主要應(yīng)用于工廠中，例如鋼鐵的水溶溫度，不同等級的鋼鐵要通過不同 溫度的鐵水來實(shí)現(xiàn)，這樣就可能有效的利用溫度控制來掌握所需要的產(chǎn)品了。每一種通信方式都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。人工采樣效率低，成本高，也不能隨時監(jiān)控溫度變化，因而，采用基于單片機(jī)的無線溫度監(jiān)控設(shè)計。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用、功能齊全，通用性強(qiáng)，可被應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域 。 3．按學(xué)院指定的地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計，嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 ，要求條理清晰、文筆流暢、圖形及文字符號符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。從 系統(tǒng)完成溫度采集、溫度控制和發(fā)送數(shù)據(jù)功能。但是現(xiàn)在溫度監(jiān)控方面存在諸多問題，比較突出的問題 是采用人工定時采樣溫度的方法，極大的限制的效率的最優(yōu)化。 遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控的通信方式多種多樣，如通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線電等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。綜合上面的考慮，本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計了基于無線電通信的遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)。早在 20xx 多 年前，人類就開始為檢測溫度進(jìn)行了各種努力，并開始使用溫度傳感器檢測溫度。目前的溫度檢測技術(shù)原理很多，大致包括以下幾種 :(1)物體熱脹冷縮原理 (2)熱電效 應(yīng) (3)熱阻效應(yīng) (4)利熱輻射原理。溫度傳感器隨著溫度變化而引起變化的物理參數(shù)有 : 膨脹、電阻、電容、熱電動勢 ,磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。 現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)追求安全生產(chǎn)， 將測量人員與數(shù)據(jù)的采集現(xiàn)場分離能有效的降低工程作業(yè)的危險指數(shù)。該系統(tǒng)具有溫度過限報警功能，設(shè)有 4個獨(dú)立按鍵，分別進(jìn)行溫度高低限定值的選擇、設(shè)定，清除報警聲和報警燈。因此此方案不可行。它在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、測數(shù)距離、分辨率等方面比其他溫度傳感器有了很大的進(jìn)步。其主要針對工業(yè)、科研和醫(yī) 療 (ISM)以及短距離無線通信設(shè)備(SRD)。1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。溫度傳感器對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場的溫度進(jìn)行采集，副控芯片 STM8 對采集溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將有用數(shù)據(jù)送給發(fā)射模塊 CC1101，主系統(tǒng)的接受模塊 CC1101 接受數(shù)據(jù)送給主控芯片 STM8， STM8 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對現(xiàn)場實(shí)際溫度進(jìn)行顯示；另外，可以人工通過獨(dú)立鍵盤對所測溫度進(jìn)行監(jiān)控，先設(shè)定好規(guī)定的溫度范圍，當(dāng)采集的溫度超過此范圍時蜂鳴器響同時點(diǎn)亮發(fā)光二極管，通過按鍵選擇，可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)聲音報警、發(fā)光報警及聲光同時報警；當(dāng)檢測溫度不在設(shè)定范圍內(nèi)時，系統(tǒng)正常運(yùn)行，時刻顯示著現(xiàn)場的溫度值。 STM8S105xx 基礎(chǔ)型系列所有的單片機(jī) 具有 完善的文檔和多種開發(fā)工具選擇 。 下圖 33 是 STM8S 的引腳圖。 應(yīng)用：家電、家庭自動化、馬達(dá)控制、空調(diào)、感應(yīng)、計量儀表、不間斷電源 、安全 。 圖 34 單 個 DS18B20 芯片的連接圖 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 13 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器 [6]。當(dāng) DS18B20 芯片由外部電源供電時，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起 “讀時隙 ”， 從而讀出測量到的溫度數(shù)據(jù)通過總線完成與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊（ DS18B20 正在溫度轉(zhuǎn)換中由 DQ 引腳返回 0，轉(zhuǎn)換結(jié)束則返回 1。在平常 DS18B20 程序調(diào)試中 ,若發(fā)現(xiàn)諸如溫度顯示錯誤等故障，基本上都是由于時隙的誤差較大甚至?xí)r隙錯誤導(dǎo)致的 ,在對 DS18B20 編程時需要格外注意。圖 36 是 CC1101 與單片機(jī)連接的連接圖，每個端口都要添加一個 5K 的上拉電阻。在一個典型系統(tǒng)里， CC1150 和一個微控制器及若干被動元件一起使用。每讀出或?qū)懭氡碇械囊粋€字節(jié)，計數(shù)器就加 1。當(dāng) RX操作時，讀空時 CC1101 出錯 。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（ Static）、單純矩陣驅(qū)動（ Simple Matrix）和主動矩陣驅(qū)動（ Active Matrix）三種 [11]。無背光和帶背光的在外形上沒有什么區(qū)別，帶背光的液晶屏要比不帶背光的液晶屏厚度上厚一點(diǎn)，其他 病什么區(qū)別。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 系統(tǒng) 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時器等 電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互纏繞。交流 接觸器與繼電控制回路組合，遠(yuǎn)控或聯(lián)鎖相關(guān)電氣設(shè)備。如圖 39 是單片機(jī)驅(qū)動繼電器電路。 子系統(tǒng) （ 圖 42） 負(fù)責(zé)對溫度的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過處理后通過無線模塊發(fā)送出去。 // 顯示器開 w_cmd(0x06)。下例是 寫控制指令到 LCD 的 程序。 //下降沿，開始寫入有效命令 Delay_ms(5)。 lcd1602_write_(add)。 表 49 RAM 指令表 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 指令 約定代碼 功能 溫度變換 44H 啟動 DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時最長為 750ms（ 9位 ）。DS18B20 芯片的上電初始化時隙、總線控制器從 DS18B20 讀取數(shù)據(jù)時隙、總線控制器向 DS18B20 寫入數(shù)據(jù)時隙，在系統(tǒng)編程時，一定要嚴(yán)格參照時隙圖中的時間數(shù)據(jù)，做到精確的把握總線電平隨時間（微秒級）的變化，才能夠順利地控制和操作 DS18B20。 delay_us(60)。另外， DS18B20 在完成一次溫度轉(zhuǎn)換后，會將溫度值與存儲在高溫觸發(fā)器和低溫觸發(fā)器中各一個字節(jié)的用戶自定義的報警預(yù)置值進(jìn)行比較，寄存器中的 S 標(biāo)志位指出溫度值的正負(fù)，如果測得的溫度高于 TH 或者低于 TL 數(shù)值，報警條件成立， DS18B20 內(nèi)部將對一個報警標(biāo)識置位，此時，總線控制器通過發(fā)出報警搜索命令 ECH 檢測總線上所有的 DS18B20 報警標(biāo)識，然后，對報警標(biāo)識置位的 DS18B20 將響應(yīng)這條搜索命令。 (2)復(fù)位CC1101。