【正文】 。 //消隱 P1=table[display[0]]。e)。//顯示單元數(shù)據(jù) ,前 4個存數(shù)據(jù) ,第五個運算暫存用 // //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)計還需進一步簡化，可以加入溫度報警的程序等。在溫度轉(zhuǎn)換和讀取溫度前，首先要通過產(chǎn)生復位脈沖初始化 DS18B20,然后 DS18B20 發(fā)出應答脈沖，當單片機接收到應答脈沖后才開始后續(xù)的操作。 ET0=1。 AT89C51 單片機中斷處理過程 :中斷響應條件和時間是中斷源有中斷請求；此中斷源的中斷允許位為 1； CPU 開 中斷（即 EA=1）。 _nop_()。 bit s。 } mand=_cror_(mand,1)。 DQ=1。 如果線為高電平寫 1 就發(fā)生，如果線為低電平便發(fā)生寫 0。 DS18B20 的軟件設(shè)計 DS18B20 的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲器操作指令 →數(shù)據(jù)傳輸。而我們經(jīng)常采用的是八段顯示器，既 LED顯示器中有八個發(fā)光二極管，分別代表“ a,b,c,d,e,f,g”七個 字段和一個全小數(shù)點“ dp”。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。C ） 輸出的二進制碼 對應的十六進制碼 +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 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計 第 15 頁 共 33 頁 顯示器及其接口 單片機系統(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制 另外，由于 DS18B20單線通信功能是分時完成的， 即異步通信，它 有嚴格的時隙概念，因 此讀寫時序很重要。這樣，經(jīng)過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 計數(shù)器所需的計數(shù)個數(shù)。初始時，溫度寄存器被預置成 55176?？偩€主機發(fā)送 TX復位脈沖 (最短為 480μ s的低電平信號 )。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。主機或者從機通過一個漏極開路或三態(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 DS18B20 可以并接到多個地址線上與單片機實現(xiàn)通信。 傳感器的動態(tài)特性是指傳感器測量靜態(tài)信號時，由于被測量不隨時間變化，測量和記錄過程不受時間限制。 基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 8 頁 共 33 頁 圖 3 AT 89C51 引腳圖 時鐘晶振電路和復位電路 時鐘電路用于產(chǎn)生時鐘信號，時鐘信號是 單片機內(nèi)部各種微操作的時間基準，在此基礎(chǔ)上，控制器按照指令的功能產(chǎn)生一系列在時間上有一定次序的信號，控制相關(guān)的邏輯電路工作，實現(xiàn)指令的功能。在訪問片外存儲器時， 89C51 CPU 在 引腳上輸出片外存儲器低 8 位地址的同時在 ALE/PROG 上輸出一個高電位脈沖，用于把這個片外存儲器低 8 位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出 引腳線去傳送隨后而來的片外存儲器讀寫數(shù)據(jù)。 (2) PI 口為 8 位準雙向 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，鎖存器必須置 1。每個端口都包括一個鎖存器 (即專用寄存器 POP3)、一個輸入驅(qū)動器和輸入緩沖器。同時數(shù)碼管的其他接口和單片機的 P0 口相連。因此，在設(shè)計時，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 4 頁 共 33 頁 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)計的較為簡要，在電路的調(diào)試方面不算困難，而系統(tǒng)的程序應該是核心的核心。 課題完成的功能 基于單片機的溫度測量系統(tǒng) ， 這是一種低成本的利用單片機多余 I/O 口實現(xiàn)基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 2 頁 共 45 頁 的溫度檢測電路 , 該電路非常簡單 ， 易于實現(xiàn) , 并且適 用于幾乎所有類型的單片機 , 本文 采用單總線 (也稱為 1— WIRE)集成數(shù)字溫度傳感器 DSl8B20 直接測得溫度，單片機要構(gòu)造適當?shù)臅r序，以便從 DSl8B20 中取得數(shù)據(jù)。采用 51單片機來對溫度進行控制 ,具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點 ,單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點 ,為自動化和各個測控領(lǐng)域中廣泛應用的器件 ,在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件 ,尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。 這篇論文從硬件和軟件兩方面完成了 AT89C51 單片機溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，對硬件原理圖和程序框圖作了簡潔的描述。 5 主要研究內(nèi)容、需重點研究的關(guān)鍵問題 1．主要框架 ： 本系統(tǒng)硬件電路可分為三個部分 :一傳感器部分；二單片機部分；三數(shù)碼動態(tài)顯示部分。 3 閱讀的主要參考文獻及資料名稱 [1] 徐愛鈞 .單片機原理實用教程 [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].華中科技大學出版社 2 研究目的和意義 單片機在檢測和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用 ,溫度是一個系統(tǒng)經(jīng)常需要測量、控制和保持的量 , 對單片機溫度 測量 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 在分布式測溫系統(tǒng)中的應用 [J].北京：淮陰工學學報 ，20xx IV [5] 孫傳友 .感測技術(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 .單片機應用新技術(shù)教程 [M].上海：電子工業(yè)出版社 ,20xx [8] 江力 .單片機原理與應用技術(shù) [M].北京：清華大學出版 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、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。 設(shè)計總體框圖 V 長江大學畢業(yè)論文 (設(shè)計 )指導教師評審意見 學生姓名 專業(yè)班級 畢業(yè)論文 (設(shè)計）題目 指導教師 職 稱 評 審 日期 評審參考內(nèi)容： 畢業(yè)論文 (設(shè)計 )的研究內(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 的主要問題與不足。 本設(shè)計有效的提高了控制系統(tǒng)的實時性改善了溫度測量的自動化程度 ,具有較高的實用價值。 課題研究的目和意義 單片機在檢測和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用 ,溫度是一個系統(tǒng)經(jīng)常需要測量、控制和保持的量 , 對單片機溫度 測量 系統(tǒng)的研究有重要目的和意義。為此在本文中作者設(shè)計了基于 ATMEL公司 AT89C51 的溫度測量系統(tǒng)。提高系統(tǒng)的可靠性通常從以下幾個方面考慮 :使用可靠性高的元器件 。 （ 3） 把 DS18B20芯片插入“四路單總線”區(qū)域中的任一個插座中，注意電源與地信號不要接反。 基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 6 頁 共 33 頁 3 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計 單片機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)運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，只讀程序存儲器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口 (SCI)，顯示驅(qū)動電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動電路 )，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)成一個最小 、 而完善的計算機系統(tǒng)。在具有片外擴展存儲器的系統(tǒng)中， P2 口作為高 8 位地址線， PO 口分時作為低 8 位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。它與地址總線高 8位復用，可驅(qū)動 4 個 TTL 負載。 (2) EA/Vpp:允許訪問片外存儲器 /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 時鐘晶振電路和復位電路 溫度檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計 第 9 頁 共 33 頁 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)測和控制，這就要求傳感器能感受被測非電量并將其轉(zhuǎn)換成與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的電量。動態(tài)特性是指傳感器測 量動態(tài)信號時，輸出對輸入的響應特性。 （ 2） 先進的單總線數(shù)據(jù)通信。F) （ 6） 內(nèi)置 EEPROM，限溫報警功能。單總線適用于單主機系統(tǒng)，能夠控制一個或多個從機設(shè)備。由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。 其工作過程為 :主機發(fā)出一個脈沖，待” 0”電平大于 480μ s 后，復位 DS18B20，在 DS18B20 所發(fā)響應脈沖由主機接收后，主機再發(fā)讀 ROM 命令代碼 33H，然后發(fā)一個脈沖 (15μ s)，并接著讀取 DS18B20 序列號的一位。在檢測到 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 )。 初始時，計數(shù)器 1 預置的是與 55176。C 進行比較，若低于176。轉(zhuǎn)換完成后的溫度就以16 位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的 0、 1 字節(jié)。C 范圍內(nèi)， DS18B20的上下限誤差分別為 +176。靜態(tài)顯示的特點是每個數(shù)碼管的段選必須接一個 8 位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。 使用 LED 顯示器時，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管正極相連，當二極管的負極為低電平時，發(fā)光二極管被點亮。復位要求主 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 收到此信號表示復位成功。 基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 18 頁 共 33 頁 for(i=0。 } else//寫 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)。定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 TMOD 不能進行位尋址，只能用于字節(jié)傳送指令設(shè)置定時器工作方式，低半字節(jié)定義為定時器 0，高半字節(jié)定義為定時器 1。//初始化 程序 Write mand to ds18b20(0xcc)。 基于單片機的溫度檢測設(shè)計探討 第 22 頁 共 33 頁 5 結(jié) 論 本文針對溫度檢測存在的問題將多種信息處理技術(shù)和單總線技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計了一套實時、全面、科學的溫度檢測系統(tǒng)。 20xx [3] 方佩敏主編 .新編傳感器原理 //sbit LEDD=P2^1。 //溫度輸入口 /**************************顯示用延時函數(shù) ***********/ 附錄 第 27 頁 共 33 頁 Delay(uint t){ uint e。t)。 //P0=0Xff。 //P0=0Xff。i++){ P1=table[display[i]]。_nop_()。 //延時 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()。}//開機顯示 8888 ow_reset(