【正文】 SIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面。該軟件的主要特點(diǎn)是： ①集原理圖設(shè)計(jì)、仿真分析 (ISIS)和印刷電路板設(shè)計(jì) (ARES)于一身。 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件的調(diào)試狀態(tài)可以通過(guò)選擇 Debug → Start/Stop Debug Session 命令、單擊對(duì)應(yīng)的工具按鈕或者按快捷鍵 Ctrl+F5 進(jìn)入或退出。溫度轉(zhuǎn)換命 初始化 調(diào)用顯示子程序 1S 到？ 初次上電 讀出溫度值溫 度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令 N Y N Y Y 發(fā) DS1 8 B 2 0 復(fù)位命令 發(fā)跳過(guò) R OM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) 9 字節(jié)完？ CRC 校驗(yàn)正？確？ 移入溫度暫存器 結(jié)束 N N Y 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 共 51 頁(yè) 令子程序流程圖如圖 ： 圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM中讀取值進(jìn)行 BCD碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 . 圖 溫 度程序流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。 工程（ Project）的建立 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件對(duì) MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程采用工程（ Project）管理。 （ 1）． 把 “ 單片機(jī)系統(tǒng) ” 區(qū)域中的 － 用 8 芯排線連接到 “ 動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示 ” 區(qū)域中的 D0D1D2D3D4D5D6D7 端子上。 DS18B20 的電源供電方式有 2 種 : 外部供電方式和寄生電源方式。另一種是寄生電源供電方式，如圖 4 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。 DS18B20 的測(cè)溫原理 。 當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝０時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位Ｓ＝１時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。低５位一直為１，ＴＭ是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工 作模式還是在測(cè)試模式， DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為０，用戶要去改動(dòng)， R1 和Ｒ 0定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。 DS18B20 的外形如圖 所示： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁(yè) 共 51 頁(yè) 圖 DS18B20 的外形 64位 ROM 的結(jié)構(gòu)開(kāi)始８位是產(chǎn)品類(lèi)型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48位，最后８位是前面 56位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 第 5 腳： R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管 是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě) “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND：接地。 方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計(jì)要求。 數(shù)字溫度計(jì) 簡(jiǎn)介 數(shù)字溫度計(jì) 的發(fā)展概況 溫度 測(cè)量是電子測(cè)量的一個(gè)重要內(nèi)容。 proteus 的工作過(guò)程 運(yùn)行 proteus 的 ISIS 程序后，進(jìn)入該仿真軟件的主界面。單片機(jī)要真正地能進(jìn)行計(jì)算和控制，還必須有軟件（ Software）的配合。所以離不開(kāi)計(jì)數(shù)和定時(shí)。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 目前的智能溫度傳感器 (亦稱(chēng)數(shù)字溫度傳感器 )是在 20世紀(jì) 90年代中期問(wèn)世的，它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自 動(dòng)測(cè)試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶，特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器 (MCU)。 I 溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) [摘要 ] 本文主要介紹了一個(gè)基于 89C51 單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)，詳細(xì)描述了利用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 開(kāi)發(fā)測(cè)溫系統(tǒng)的過(guò)程，重點(diǎn)對(duì)傳感器在單片機(jī)下的硬件連接，軟件編程以及各模塊系統(tǒng)流程進(jìn)行了詳盡分析，對(duì)各部分的電路也一一進(jìn)行了介紹 ,該系統(tǒng)可以方便的實(shí)現(xiàn)溫度采集和顯示，并可根據(jù)需要任意設(shè)定上下 限溫度。 測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段： ①傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 ②模擬集成溫度傳感器 ③智能集成溫度傳感器。 研究 現(xiàn)狀 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域 。單片機(jī)除了進(jìn)行運(yùn)算 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁(yè) 共 51 頁(yè) 外，還要完成控制功能。但是，光有這樣的硬件，還只是有了實(shí)現(xiàn)計(jì)算和控制功能的可能性。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。在執(zhí)行了start / restart debuging 命令后，在 debug 菜單的下面要出現(xiàn)仿真中所涉及到的軟件列表和單片機(jī)的系統(tǒng)資源等，可供調(diào)試時(shí)分析和查看。 3 設(shè)計(jì)方案及硬件實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)方案 方案一 由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理， 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁(yè) 共 51 頁(yè) 在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要 用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。 主要特性： ? 8031 CPU與 MCS51 兼容 ? 4K字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 (壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) ) ? 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz ? 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 ? 128*8位內(nèi)部 RAM ? 32條可編程 I/O 線 ? 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 6個(gè)中斷源 ? 可編程串行通道 ? 低功耗的閑置和掉電模式 ? 片內(nèi)振蕩 器和時(shí)鐘電路 2．管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3 口寫(xiě)入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí) 目的。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。（說(shuō)明：1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H位置。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下： ?獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信； ?多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能； ?無(wú)須外部器件； ?可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ~； ?零待機(jī)功耗； ?溫度以９或１２位數(shù)字； ?用戶可定義報(bào)警設(shè)置； ?報(bào)警 搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件； ?負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20 采用３腳 PR－ 35 封裝或８腳 SOIC 封裝 。該字節(jié)各位的定義如圖3所示。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃／ LSB 形式表示。主機(jī) ROM 的前 56 位R0R1000101119101112分辨率/位 溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間/ms93 .7518 37 575 0.... 溫度 LSB 溫度 MSB TH 用戶字節(jié) 1 TL 用戶字節(jié) 2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC TM R1 1R0 1 1 1 1 .... 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 共 51 頁(yè) 來(lái)計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 的 CRC值作比較， 以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。 硬件實(shí)現(xiàn) DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20的 1腳接地， 2腳作為信號(hào)線， 3腳接電源。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) 共 51 頁(yè) 表 1 SMCl602芯片的接口信號(hào)說(shuō)明 (3)溫度檢測(cè)電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 51 頁(yè) DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線來(lái)完成。采用寄生電源供電方式時(shí) VDD 端接地。 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件安裝完成以后，計(jì)算機(jī)桌面上將產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)注有“ Keil μVision2”的圖標(biāo)，雙擊這個(gè)圖標(biāo)就可以進(jìn)入 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。其程序流程圖如圖示 . 圖 溫度子程序 流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。 匯編語(yǔ)言源程序的調(diào)試 成功地完成匯編語(yǔ)言源程序的匯編僅表明匯編語(yǔ)言源程序 沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，下一步的工作將通過(guò)模擬調(diào)試驗(yàn)證它的邏輯是否滿足設(shè)計(jì)要求。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 22 頁(yè) 共 51 頁(yè) 5 系統(tǒng)的仿真調(diào)試 及結(jié)果 Proteus ISIS 的介紹 ProteusISIS 是英國(guó) Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路設(shè)計(jì)、分析與仿真軟件，它的功能非常強(qiáng)大。 電路圖的繪制 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開(kāi)始”→“程序”→“ Proteus 6 Professional” →“ ISIS 6 Professional”，進(jìn)入 Proteus ISIS 集成環(huán)境。 總之，這次設(shè)計(jì)從軟件編寫(xiě)、調(diào)試到軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試，我傾注了大量的時(shí)間和心血。 TEMPH DATA 26H 。 ORG 0000H JMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP,60H MOV A,00H MOV R0,20H 。 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 CALL WRITE CALL RESET MOV A,0CCH 。設(shè)定報(bào)警值 TH、 TL