【正文】 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(xiàn)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。主要包括 四 段程序的設(shè)計(jì)：DS18B20讀溫度程序，數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)程序，鍵盤(pán)掃描程序，以及 抱經(jīng)處理 程序。繼電器控制接點(diǎn)操作說(shuō)明如下： 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ● COM： Common，共同點(diǎn)。 黃色發(fā)光二極管表示保溫，紅色的表示加熱狀態(tài)。他們都具有節(jié)省 I/O資源、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)快捷、成本低廉、便于總線(xiàn)擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn) ， 因此有廣闊的應(yīng)用空間 ， 具有較大的推廣價(jià)值。 圖 39 DS18B20 供電方式 2 （ 4） DS18B20 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 DS18B20具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用接口線(xiàn)少等優(yōu)點(diǎn) ， 但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題 ： 較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償 ， 由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送 。寄生電路的優(yōu)點(diǎn)是雙重的 ， 遠(yuǎn)程溫度控制監(jiān)測(cè)無(wú)需本地電源 ， 缺少正常電源條件下也可以讀 ROM。 對(duì)于 DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線(xiàn)拉低之后，在 15秒之內(nèi)就得釋放單總線(xiàn)，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€(xiàn)上。這是一個(gè)錯(cuò)誤的觀(guān)點(diǎn)。 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 34 DS18B20 封裝 引腳定義： ① DQ為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； ② GND為電源地； ③ VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）。 Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820是世界上第一片支持 “ 一線(xiàn)總線(xiàn) ” 接口的溫度傳感器。非編碼鍵盤(pán)中鍵的數(shù)量較少，硬件簡(jiǎn)單，在單片機(jī)中應(yīng)用非常廣泛。如圖 3－ 1，單片機(jī)最小系統(tǒng)有復(fù)位電路和振蕩器電路。 首先接通電源系統(tǒng)開(kāi)始工作，系統(tǒng)開(kāi)始工作后，通過(guò)按鍵設(shè)定溫度值的上限值和下限值，確定按鍵將設(shè)定的溫度值存儲(chǔ)到指定的地址空間， 溫度傳感器 開(kāi)始實(shí)時(shí)檢測(cè)，調(diào)用顯示子程序顯示檢測(cè)結(jié)果，調(diào)用比較當(dāng)前顯示溫度值與開(kāi)始設(shè)定的溫度值比較，如果當(dāng)前顯示值 低于設(shè)定值就通過(guò)繼電器起動(dòng)加熱裝置 ， 直到達(dá)到設(shè)定值停止加熱，之后進(jìn)行保溫 ， 如果溫度高于上限進(jìn)行報(bào)警。 由于構(gòu)成的系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，相當(dāng)多的功能由軟件實(shí)現(xiàn)，故具有柔性特點(diǎn)?，F(xiàn)在常用的溫度傳感器芯片不但功率消耗低、準(zhǔn)確率高，而且比傳統(tǒng)的溫度傳感器有更好的線(xiàn)性表現(xiàn)，最重要的一點(diǎn)是使用起來(lái)方便?；趩纹瑱C(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 基于單片機(jī)的水 溫控制器 的設(shè)計(jì) 摘 要 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以用于熱水器溫度控制系統(tǒng)和 飲水機(jī) 等各種電器電路中。 傳統(tǒng)的溫度采集電路相當(dāng)復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)溫度采集、信號(hào)放大、濾波、 AD 轉(zhuǎn)換等一系列工作才能得到溫度的數(shù)字量，并且這 種方式不僅電路復(fù)雜，元器件個(gè)數(shù)多，而且線(xiàn)性度和準(zhǔn)確度都不理想，抗干擾能力弱。 (4) 按照開(kāi)發(fā)式軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，將各模塊有機(jī)的結(jié)合起來(lái)， 即成一個(gè)較完善的系統(tǒng)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 因?yàn)?89S52單片機(jī)內(nèi)部自帶 8K的 ROM和 256字節(jié)的 RAM，因此不必構(gòu)建單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò) 展電路。非編碼鍵盤(pán)僅僅提供鍵開(kāi)關(guān)狀態(tài)，由程序來(lái)識(shí)別閉合鍵，消除抖動(dòng)，產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序。 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 V C CE1C3B2Q1P N PE1C3B2Q3P N PR6470R7470R8470R9470R 10470R 11470R 12470R 13470V C CE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U2R 16R 17S 85 50 *3abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpabfcgdeD P Ydpcom19com210D P 1兩位數(shù)碼管ab fcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpCOM9D P 2D P Y _7 S E G _D PR 14470V C C 圖 3－ 3 LED 數(shù)碼管顯示電路圖 溫度采集 電路 （ 1） DS18B20 介紹 Dallas最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20簡(jiǎn)介新的 “ 一線(xiàn)器件 ” 體積更小、適用電壓更 寬、更經(jīng)濟(jì) 。 其 DS18B20的管腳配置和 封裝 結(jié)構(gòu) 如圖 34所示 。之所以提出這點(diǎn)，是因?yàn)橄喈?dāng)多的文獻(xiàn)資料上認(rèn)為，微控制器在讀取總線(xiàn)上數(shù)據(jù)之前的 I/O口的置 1操作是為了給 DS18B20一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)。 ① DS18B20的復(fù)位時(shí)序，如 圖 35 圖 35 DS18B20 的復(fù)位時(shí)序圖 ② DS18B20的讀時(shí)序 對(duì)于 DS18B20的讀時(shí)序分為讀 0時(shí)序和讀 1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。當(dāng) DQ或 VDD引腳為高電平時(shí)，這個(gè)電路便 “ 取 ” 的電源。此外，在單總線(xiàn)上可以并聯(lián)多個(gè) DS18B20，而且如果它們?nèi)坎捎猛獠侩娫垂ぷ鞣绞剑敲赐ㄟ^(guò)發(fā)出相應(yīng)的命令便可以同時(shí)完成溫度變換。事實(shí)上 ， 基于 1Wire總線(xiàn)的產(chǎn)品還有很多種 ， 如 1Wire總線(xiàn)的 E2PROM、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、電子標(biāo)簽等。 本設(shè)計(jì)采用 兩種供電方式， 一種為 DC7~18V直流穩(wěn)壓電源變換成 5V的直流電；另一種為 四節(jié)干電池 共 6V經(jīng)二極管加壓后得到將近基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 5V的直流電源 ， 電源 配以開(kāi)關(guān)和指示燈，以方便使用。故在電路中起著自動(dòng)調(diào) 節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 圖 313 單片機(jī)控制繼電器電路 圖 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用的是循環(huán)查詢(xún)方式，來(lái)顯示和控制溫度的。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主要包括三部分：讀出溫度子程序 、 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 、顯示溫度子程序。準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位 MOV A,0CCH 。 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 開(kāi) 始P 2 . 7 取 反 ， 啟 動(dòng) 蜂 鳴 器不 啟 動(dòng) 蜂 鳴 器 ，正 常 顯 示 溫 度進(jìn) 行 溫 度 比 較 ， 超 過(guò) 上 限 值 ？ NY 圖 44 報(bào)警 子程序流程圖 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 硬件電路調(diào)試 仔細(xì)檢查所接電路，按照硬件原理圖接線(xiàn)，理論上是能實(shí)現(xiàn)的，如果數(shù)碼管不顯示，則應(yīng)該檢查線(xiàn)路是否正確，或是因?yàn)閱纹瑱C(jī)沒(méi)有工作，還有 集電極和發(fā)射極 是否接對(duì)。 本人在設(shè)計(jì)的時(shí)候在偉福仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)此軟件進(jìn)行調(diào)試可以很 方便的觀(guān)察單片機(jī)內(nèi)部各個(gè)寄存器及內(nèi) 部存儲(chǔ)器 變化情況，以方便進(jìn)行調(diào)試。 記錄表如下：（設(shè)定前溫度為 25℃ ） 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 表 52 靜態(tài)溫度數(shù)據(jù)測(cè)試表 組數(shù) 分組 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 顯示溫度 25 29 34 39 42 48 53 58 62 67 70 73 75 測(cè)量溫度 25 28 34 38 42 49 53 59 63 67 71 74 75 通過(guò)上表可看出在加熱的過(guò)程中 ,顯示的溫度與實(shí)測(cè)的溫度近似一樣 ,說(shuō)明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)達(dá)到精度要求 ,但還是略有偏差 ,基本不影響設(shè)計(jì)結(jié)果。只有不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，才能從問(wèn)題中改變自己，提升自己對(duì)單片機(jī)的能力。是否檢測(cè)到 DS18B20 標(biāo)志位 A_BIT EQU 20H 。///////////////////////////////////前面的都是定義 MAIN: MOV R0,10 M1: CPL ACALL DELAY125 DJNZ R0,M1 。為 1 轉(zhuǎn)移 ,表示小于設(shè)定溫度 CPL BELL 。//延時(shí)防抖動(dòng) ,常用的手法 ,網(wǎng)上很多介紹的 JB ,MAIN1 。將 28H 中的最低位移入 C RRC A MOV C,41H 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 RRC A MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A MOV A,B1 MOV B,10H MUL AB MOV B,10H DIV AB MOV B,10 MUL AB MOV B,10H DIV AB MOV B1,A RET 。等待 DS18B20 回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 。DS18B20 已經(jīng)被檢測(cè)到 !!!!!!!!!!!!!!!跳過(guò) ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。寫(xiě) DS18B20 的子程序 (有具體 的時(shí)序要求 ) WR1: CLR DQ MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV DQ,C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB DQ NOP DJNZ R2,WR1 SETB DQ RET READ_18200: MOV R4,2 。顯示子程序 MOV A_BIT,A 。開(kāi)個(gè)位顯示 ACALL D1MS 。4 個(gè) 100 次沒(méi)完循環(huán) 基于單片機(jī)水溫控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 RET 。指定查表啟始地址 MOV R0,1 DPL11: MOV R1,25 。查十位數(shù)的 7 段代碼 MOV P0