【正文】 efine ys70 10 define ys410 61 define ysw10us _nop_()。我相信我會(huì) 把自己的熱情和所學(xué)奉獻(xiàn)到自己的工作中，不斷努力，不斷進(jìn)??！ LII 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析 本文設(shè)計(jì)和構(gòu)建了糧食倉(cāng)庫(kù)溫度濕度檢測(cè)系統(tǒng)，主要用于實(shí)時(shí)在線巡回監(jiān)測(cè)糧食倉(cāng)庫(kù)中各個(gè)糧倉(cāng)的溫度和濕度，并能有效地對(duì)糧倉(cāng)的溫度和濕度進(jìn)行自動(dòng)控制。 其次，培養(yǎng)了自己的市場(chǎng)觀念。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)大學(xué)生必須面臨的一項(xiàng)綜合素質(zhì)的考驗(yàn)，如果說(shuō)在過(guò)去四年里，我們的學(xué)習(xí)是一個(gè)知識(shí)的積累過(guò)程，那么現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是對(duì)理論進(jìn)行深化和重新認(rèn)識(shí)的時(shí)間活動(dòng)。 putbyte(lsi%10+39。039。 OWInit ()。 39。,39。,39。,39。:39。 putbyte(39。)。 rslt=OWSearch()。 } 搜索算法通過(guò)對(duì) LastDiscrepancy、 LastFamilyDiscrepancy、LastDeviceFlag 和 ROM_NO 值的處理，利用上述流程實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)不同類型的搜索操作。 } } } while(rom_byte_number 8)。 else temp_buff[rom_byte_number] amp。 (cmp_id_bit == 1)) //11 {_nop_()。 if (!flag) { LastDiscrepancy = 0。 bit search_direction。注意：這一點(diǎn)是由本文檔中介紹的特定算法決定的，其它算法中或許首先選用‘ 1’路徑。按照 1Wire 的特性，當(dāng)所有從機(jī)器件同時(shí)應(yīng)答主機(jī)時(shí)，結(jié)果相當(dāng)于全部發(fā)送數(shù)據(jù)位的邏輯 AND；從機(jī)發(fā)送其 ROM 碼的第一位后，主機(jī)啟動(dòng)下一位操作，接著從機(jī)發(fā)送第一位數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼；從兩次 讀到的數(shù)據(jù)位可以對(duì) ROM 碼的第一位做出幾種判斷： XXXVIII 圖 第一位的情況判斷 按照搜索算法的要求， 1Wire 主機(jī)必須向總線上的從機(jī)發(fā)回一個(gè)指定位；如果從機(jī)器件中 ROM碼的當(dāng)前位的值與該數(shù)據(jù)位匹配，則繼續(xù)參與搜索過(guò)程；若從機(jī)器件的當(dāng)前位與之不匹配，則該器件轉(zhuǎn)換到等待狀態(tài)，并保持等待狀態(tài)直到下一個(gè) 1Wire 復(fù)位信號(hào)到來(lái)。 Digital Thermometer 的仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn) 1Wire 器件支持一種叫 ROM搜索的操作，通過(guò) ROM搜索可以枚舉 1Wire總線上的所有器件，通過(guò)ROM 搜索完美的實(shí)現(xiàn)了測(cè)溫點(diǎn)的自由增減。 完成 CRC校驗(yàn)的代碼如下： uchar crc_data。 //read Temperature p = temp_buff。 } /************************************************************ *Function:18B20ID全處理 *parameter: *Return: *Modify: *************************************************************/ void TemperatuerResult(void) { p = id_buff。 if (CRC(9)==0) /*校驗(yàn)正確 */ { Temperature = temp_buff[1]*0x100 + temp_buff[0]。 _nop_()。 } } /************************************************************ *Function:讀 18B20的一個(gè)字節(jié) *parameter: *Return: *Modify: *************************************************************/ uchar ReadByte (void) /*讀取單字節(jié) */ { XXX uchar i,u=0。 _nop_()。 //20 _nop_()。 dq=1。 圖 LED 指示燈 XXVII 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)軟件包括溫度采集和數(shù)據(jù)傳輸兩個(gè)主要部分組成。目前較為廣泛地使用專用電平轉(zhuǎn)換芯片，如MAX23 MC148 MC1489 等。 RS232C 是由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）正式公布的，在異步串行 XXIII 通信中應(yīng)用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)總線。 圖 復(fù)位 Pin30:ALE/ PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部程序器時(shí)， ALE(地址鎖存 )的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。 （ 8） 時(shí)鐘電路： XXISTC89C52 內(nèi)置最高頻率達(dá) 90MHz 的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序，但 STC89C52 單片機(jī)需外置振蕩電容。 為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，采用了 MCS51 兼容單片機(jī) STC89C52 單片機(jī)作為控制芯片 的片內(nèi)結(jié)構(gòu) 下圖是 STC89C52 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問(wèn)題，因此也適合于多點(diǎn)測(cè)溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是要多占用一根 I/O 口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。 2）可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀取 ROM。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如 圖 所示。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB形式表達(dá)，其中 S 為符號(hào)位。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(hào)送給計(jì)數(shù)器 1。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。 既可以用 在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 （ 4）、測(cè)量溫度范圍在－ 55。 工作電源 : 3~5V/DC。它只需直流電源就能工作，而且，無(wú)需進(jìn)行線性校正，所以使用也非常方便，接口也很簡(jiǎn)單。 銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻大，價(jià)格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性 介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差。 熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件。 現(xiàn)場(chǎng)控制站 現(xiàn)場(chǎng)控制站可用西門子 PLC 控制現(xiàn)場(chǎng)輸送機(jī)、提升機(jī)、電動(dòng)閘門、通風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)行，以及報(bào)警等功能的反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 關(guān)鍵詞 ： DS18B20 ；單片機(jī) MCU； 串行傳輸 Serial Data Transfer；單總線 1wire interface 第 1 章 緒 論 選題背景 防潮、防霉、防腐、防爆是糧庫(kù)日常工作的重要內(nèi)容，是衡量糧庫(kù)管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。 本文從 1Wire 總線的原 理入手，詳細(xì)闡述了 1Wire 總線的 ROM 搜索 過(guò)程，以及硬件電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算和軟件的算法。 下圖展示了一種可能的結(jié)構(gòu) 圖 現(xiàn)場(chǎng)采集站 通過(guò)一線牽采集模塊，對(duì)糧倉(cāng)的溫度進(jìn)行測(cè)量采集，每個(gè)糧倉(cāng)約有200 點(diǎn)模擬量輸入（溫度）并根據(jù)糧食的情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行濕度檢測(cè)。 圖 系統(tǒng)總體框圖 溫度傳感器的選擇 方案一：采用熱電阻溫度傳感器。（ ℃ + |t|）。使用可靠。支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫 。 （ 3）、實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。開(kāi)漏單總線接口引腳。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器 件作為從設(shè)備。 圖 DS18B20 的寫(xiě)時(shí)序 DS18B20 的使用 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) X 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 測(cè)溫原理如圖 所示。光刻ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第 0 和第 1 個(gè)字節(jié)。 XVI獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1）進(jìn) 行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無(wú)需本地電源 。 圖 DS18B20 寄生電源供電方式電路圖 XVII （ 2） DS18B20 寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖 改進(jìn)的寄生電源供電方式如下面圖 10 所示，為了使 DS18B20 在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的 電流供應(yīng)，當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2 存儲(chǔ)器操作時(shí)，用 MOSFET 把 I/O 線直接拉到 VCC 就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及到拷貝到 E2 存儲(chǔ)器或啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換的指令后，必須在最多 10μ S 內(nèi)把 I/O 線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。INTEL 的 MCS51 系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16 位的 MCS96 系列單片機(jī)則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。 （ 7） 中斷系統(tǒng)： STC89C52 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和 一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有 2 級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。此外， RESET/Vpd 還是一復(fù)用腳， Vcc 掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機(jī)內(nèi)部 RAM 的數(shù)據(jù)不丟失。 本設(shè)計(jì)采用 RS232C 串行通信方式。實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的方法可以使用分立元件，也可以使用專用RS232C 電平轉(zhuǎn)換芯片。 LED指示燈如下圖所示。 //delay 530 uS 主機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖 XXVIII _nop_()。 //detect 1820 fail! TempDelay(20)。i++) { dq = 0。 wr = 1。 TempDelay (4)。 } /************************************************************ *Function:讀取溫度 *parameter: *Return: *Modify: *************************************************************/ void GemTemp (void) { read_bytes (9)。 //read rom read_bytes(8)。 //skip rom WriteByte(0xbe)。當(dāng)產(chǎn)品系列編碼的 8 位移入以后，接著移入序列號(hào)，在序列號(hào)的第 48 位進(jìn)入之后，移位寄存器便包含了 CRC 值，移入 CRC 的 8 位應(yīng)該使移位寄存器返回至全零。 } 1Wire 器件的 ROM 搜索 從上面的讀出溫度的過(guò)程我們看到， DS18B20是依靠 64 位注冊(cè)碼來(lái)作為地址，來(lái)區(qū)分每個(gè)器件的，我們要完成在一條 1Wire總線上的多點(diǎn)測(cè)量必須知道每一個(gè)器件的注冊(cè)碼，當(dāng)線路上只有一個(gè)器件的時(shí)候，這個(gè)問(wèn)題處理起來(lái)很簡(jiǎn)單，只要發(fā)出 0X33命令就行，但是實(shí)際上我們看到，現(xiàn)場(chǎng)使用的測(cè)溫電纜已經(jīng)把多個(gè) 18B20密封在一條電纜中了，我們不可能單獨(dú)來(lái)測(cè)量每一個(gè) 18B20 的注冊(cè)碼 了，這樣問(wèn)題就復(fù)雜了，各種參考文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)上的例程都沒(méi)有對(duì)這種情況的介紹，不解決這個(gè)問(wèn)題，溫度檢測(cè)系統(tǒng)就沒(méi)有使用價(jià)值！ 通過(guò)對(duì)參考文獻(xiàn) DS1820 Programmable Resolution 1Wire174。與所有的1Wire 通信一樣，無(wú)論是讀取數(shù)據(jù)還是向從機(jī)器件寫(xiě)數(shù)據(jù)，都由 1Wire 主機(jī)啟動(dòng)每一位操作。搜索算法指定在第一輪查詢中若出現(xiàn)差異（數(shù)據(jù)位 /補(bǔ)碼 = 0/0），則選用‘ 0’路徑。 idata unsigned char rom_byte_mask。 if (!LastDeviceFlag) { OWInit()。amp。 } } if (search_direction == 1) temp_buff[rom_byte_number] |= rom_byte_mask。 rom_byte_mask = 1。 } XLVI return search_result。 LastDeviceFlag = FALSE。[39。 putbyte((x%10)+0x30)。 putbyte(39。 putbyte(39。 putbyte(39。 putbyte(39。 putbyte(39。)。 putbyte(lsi/100+39。)。 同時(shí)也體會(huì)到，簡(jiǎn)潔的硬件電路，是要以復(fù)雜的軟件設(shè)計(jì)為代價(jià)的。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)理論有了更深一步的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了和外界技術(shù)的溝通，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和分析解決問(wèn)題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克服困難的勇氣和信心。 總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，但又面臨著工作。 老師的鼓勵(lì)和幫助以及同學(xué)的協(xié)助都是我永遠(yuǎn)銘記在心的，我將會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)。_nop_()。 }。 data uchar temp_buff[9