【正文】 。 //消隱 P1=table[display[0]]。e)。//顯示單元數(shù)據(jù) ,前 4個(gè)存數(shù)據(jù) ,第五個(gè)運(yùn)算暫存用 // //uchar data wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef}。在此祝愿老師身體健康，工作順利。例如系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可以加入溫度報(bào)警的程序等。在溫度轉(zhuǎn)換和讀取溫度前，首先要通過(guò)產(chǎn)生復(fù)位脈沖初始化 DS18B20,然后 DS18B20 發(fā)出應(yīng)答脈沖，當(dāng)單片機(jī)接收到應(yīng)答脈沖后才開(kāi)始后續(xù)的操作。 ET0=1。 AT89C51 單片機(jī)中斷處理過(guò)程 :中斷響應(yīng)條件和時(shí)間是中斷源有中斷請(qǐng)求；此中斷源的中斷允許位為 1； CPU 開(kāi) 中斷（即 EA=1）。 _nop_()。 bit s。 } mand=_cror_(mand,1)。 DQ=1。 如果線為高電平寫(xiě) 1 就發(fā)生，如果線為低電平便發(fā)生寫(xiě) 0。 DS18B20 的軟件設(shè)計(jì) DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲(chǔ)器操作指令 →數(shù)據(jù)傳輸。而我們經(jīng)常采用的是八段顯示器，既 LED顯示器中有八個(gè)發(fā)光二極管，分別代表“ a,b,c,d,e,f,g”七個(gè) 字段和一個(gè)全小數(shù)點(diǎn)“ dp”。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。C ） 輸出的二進(jìn)制碼 對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制碼 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 25 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 33 頁(yè) 顯示器及其接口 單片機(jī)系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管 LED(Light Emitting Diode)顯示器、液晶 LCD(Liquid Crystal Display)顯示器、 CRT 顯示器等。 表 1 輸出溫度值的不同進(jìn)制 另外，由于 DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的， 即異步通信，它 有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因 此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。這樣，經(jīng)過(guò)比較后所得的溫度寄存器的值就是最終讀取的溫度值了，其最末位代表 0. 5176。C 計(jì)數(shù)器所需的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)。初始時(shí)，溫度寄存器被預(yù)置成 55176。總線主機(jī)發(fā)送 TX復(fù)位脈沖 (最短為 480μ s的低電平信號(hào) )。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。主機(jī)或者從機(jī)通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線，而讓其他設(shè)備使用總線，其內(nèi)部等效電路如圖 6 所示。 DQ 引腳的 1/O 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 (即單線總線 )，常態(tài) 下呈高電平。C ~+125176。并且多個(gè) DS18B20 可以并接到多個(gè)地址線上與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。 傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量靜態(tài)信號(hào)時(shí)，由于被測(cè)量不隨時(shí)間變化，測(cè)量和記錄過(guò)程不受時(shí)間限制。 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 8 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 3 AT 89C51 引腳圖 時(shí)鐘晶振電路和復(fù)位電路 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)是 單片機(jī)內(nèi)部各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，控制器按照指令的功能產(chǎn)生一系列在時(shí)間上有一定次序的信號(hào)，控制相關(guān)的邏輯電路工作，實(shí)現(xiàn)指令的功能。在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)， 89C51 CPU 在 引腳上輸出片外存儲(chǔ)器低 8 位地址的同時(shí)在 ALE/PROG 上輸出一個(gè)高電位脈沖，用于把這個(gè)片外存儲(chǔ)器低 8 位地址鎖存到外部專(zhuān)用地址鎖存器，以便空出 引腳線去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。 (2) PI 口為 8 位準(zhǔn)雙向 1/0 口，內(nèi)部具有上拉電阻，一般作通用 1/0 口使用，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線，作為輸入時(shí)，鎖存器必須置 1。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器 (即專(zhuān)用寄存器 POP3)、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。同時(shí)數(shù)碼管的其他接口和單片機(jī)的 P0 口相連。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡(jiǎn)化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 4 頁(yè) 共 33 頁(yè) 允許的情況下盡可能用軟件功能 取代硬件功能等。 本課題硬件電路設(shè)計(jì)的較為簡(jiǎn)要，在電路的調(diào)試方面不算困難，而系統(tǒng)的程序應(yīng)該是核心的核心。 課題完成的功能 基于單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng) ， 這是一種低成本的利用單片機(jī)多余 I/O 口實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 2 頁(yè) 共 45 頁(yè) 的溫度檢測(cè)電路 , 該電路非常簡(jiǎn)單 ， 易于實(shí)現(xiàn) , 并且適 用于幾乎所有類(lèi)型的單片機(jī) , 本文 采用單總線 (也稱(chēng)為 1— WIRE)集成數(shù)字溫度傳感器 DSl8B20 直接測(cè)得溫度，單片機(jī)要構(gòu)造適當(dāng)?shù)臅r(shí)序，以便從 DSl8B20 中取得數(shù)據(jù)。采用 51單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行控制 ,具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn) ,單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn) ,為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件 ,在工業(yè)生產(chǎn)中稱(chēng)為必不可少的器件 ,尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。 這篇論文從硬件和軟件兩方面完成了 AT89C51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)硬件原理圖和程序框圖作了簡(jiǎn)潔的描述。 5 主要研究?jī)?nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題 1．主要框架 ： 本系統(tǒng)硬件電路可分為三個(gè)部分 :一傳感器部分；二單片機(jī)部分；三數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示部分。 3 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱(chēng) [1] 徐愛(ài)鈞 .單片機(jī)原理實(shí)用教程 [M].電子工業(yè)出版社 ,20xx [2] 廖冬初，聶漢平 .電 力電 子技術(shù)基礎(chǔ) [M].華中科技大學(xué)出版社 2 研究目的和意義 單片機(jī)在檢測(cè)和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用 ,溫度是一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)常需要測(cè)量、控制和保持的量 , 對(duì)單片機(jī)溫度 測(cè)量 系統(tǒng)的研究有重要目的和意義。電路詳解 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,1993 [4] 張粵 .倪偉 .DS18B20 在分布式測(cè)溫系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].北京：淮陰工學(xué)學(xué)報(bào) ，20xx IV [5] 孫傳友 .感測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) [M].電子工業(yè)出版社 . [6] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社 [7] 朱宇光 .單片機(jī)應(yīng)用新技術(shù)教程 [M].上海：電子工業(yè)出版社 ,20xx [8] 江力 .單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版 社， 20xx 4 課題背景 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中 ,電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。 設(shè)計(jì)總體框圖 V 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì)）題目 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 評(píng) 審 日期 評(píng)審參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果， 難度及工作量，質(zhì)量和水平， 存在 的主要問(wèn)題與不足。 本設(shè)計(jì)有效的提高了控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性改善了溫度測(cè)量的自動(dòng)化程度 ,具有較高的實(shí)用價(jià)值。 課題研究的目和意義 單片機(jī)在檢測(cè)和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用 ,溫度是一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)常需要測(cè)量、控制和保持的量 , 對(duì)單片機(jī)溫度 測(cè)量 系統(tǒng)的研究有重要目的和意義。為此在本文中作者設(shè)計(jì)了基于 ATMEL公司 AT89C51 的溫度測(cè)量系統(tǒng)。提高系統(tǒng)的可靠性通常從以下幾個(gè)方面考慮 :使用可靠性高的元器件 。 （ 3） 把 DS18B20芯片插入“四路單總線”區(qū)域中的任一個(gè)插座中，注意電源與地信號(hào)不要接反。 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 6 頁(yè) 共 33 頁(yè) 3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口 (SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路 )，脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小 、 而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中， P2 口作為高 8 位地址線， PO 口分時(shí)作為低 8 位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。它與地址總線高 8位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 負(fù)載。 (2) EA/Vpp:允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器 /編程電源線，可以控制 89C51 使用片內(nèi)R0M 還是使用片外 R0M。 X T A L 1X T A L 2RE SC13 0 pC23 0 pY1 2 M H ZR11 0 k C31 0 u F 圖 4 時(shí)鐘晶振電路和復(fù)位電路 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 33 頁(yè) 傳感器的基本特性 在監(jiān)控系統(tǒng)中有各種不同的物理量需要監(jiān)測(cè)和控制，這就要求傳感器能感受被測(cè)非電量并將其轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的電量。動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鳒y(cè) 量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)特性。 （ 2） 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。F) （ 6） 內(nèi)置 EEPROM，限溫報(bào)警功能。單總線適用于單主機(jī)系統(tǒng)，能夠控制一個(gè)或多個(gè)從機(jī)設(shè)備。由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。 其工作過(guò)程為 :主機(jī)發(fā)出一個(gè)脈沖，待” 0”電平大于 480μ s 后，復(fù)位 DS18B20，在 DS18B20 所發(fā)響應(yīng)脈沖由主機(jī)接收后，主機(jī)再發(fā)讀 ROM 命令代碼 33H，然后發(fā)一個(gè)脈沖 (15μ s)，并接著讀取 DS18B20 序列號(hào)的一位。在檢測(cè)到 1/0引腳上的上升沿之后， DS18B20等待 1560μ s并且接著發(fā)送存在脈沖 (60240μ s的低電平信號(hào) )。 初始時(shí)，計(jì)數(shù)器 1 預(yù)置的是與 55176。C 進(jìn)行比較，若低于176。轉(zhuǎn)換完成后的溫度就以16 位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的 0、 1 字節(jié)。C 范圍內(nèi)， DS18B20的上下限誤差分別為 +176。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。 使用 LED 顯示器時(shí)，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。共陽(yáng)極 LED 顯示器的發(fā)光二極管正極相連，當(dāng)二極管的負(fù)極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 18 頁(yè) 共 33 頁(yè) for(i=0。 } else//寫(xiě) 1 { DQ=0。數(shù)據(jù)線必須保持在低邏輯電平至少 1微秒 。 for(i=0。 Delay_15us(4)。定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 TMOD 不能進(jìn)行位尋址，只能用于字節(jié)傳送指令設(shè)置定時(shí)器工作方式，低半字節(jié)定義為定時(shí)器 0，高半字節(jié)定義為定時(shí)器 1。//初始化 程序 Write mand to ds18b20(0xcc)。 基于單片機(jī)的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)探討 第 22 頁(yè) 共 33 頁(yè) 5 結(jié) 論 本文針對(duì)溫度檢測(cè)存在的問(wèn)題將多種信息處理技術(shù)和單總線技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套實(shí)時(shí)、全面、科學(xué)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。 20xx [3] 方佩敏主編 .新編傳感器原理 //sbit LEDD=P2^1。 //溫度輸入口 /**************************顯示用延時(shí)函數(shù) ***********/ 附錄 第 27 頁(yè) 共 33 頁(yè) Delay(uint t){ uint e。t)。 //P0=0Xff。 //P0=0Xff。i++){ P1=table[display[i]]。_nop_()。 //延時(shí) 500us presence = ~DQ。 DQ = 0。 //最低位移出 delay0(6)。i) { DQ=1。_nop_()。 //66us } DQ=1。 write_byte(0xCC)。 n=1。0xf0)4)|((temp_data[1]amp。 //讀出 18B20 溫度數(shù)據(jù) work_temp()。}//開(kāi)機(jī)顯示 8888 ow_reset(