【正文】 在 畢業(yè)設(shè)計選材 ， 都是 按 照各個要求的，從單片機、傳感器等都自己去電子城里通精心挑選最好的產(chǎn)品，在滿足畢業(yè)設(shè)計需求的前提下，盡可能的 去選擇造價較低的元件，最大限度地節(jié)約了本次設(shè)計 的成本。 } return(temp)。周期之間必須有 1μ s 以上的高電平恢復期。然后再開始另一個寫周期前，必須在 1μ s 以上的高電平恢復期。 DS18B20 溫度傳感器 主要 程序 DS18B20 使用的關(guān)鍵 是首先 清楚總線的讀寫 的 時序。//發(fā)送應(yīng)答信息 break?？傊?，發(fā)送和接收控制信號應(yīng)該足夠?qū)?，以確保數(shù)據(jù)的完整性得到一幀數(shù)據(jù) ，任何兩個獨立 機器的發(fā)送信號是完全分開的 ，以避免總線爭端。 5．高速暫存存儲器 高速緩沖存儲器 它 是 用 9 個字節(jié) 組成的 ，功能分配如表 所示 。 圖 DS18B20 封裝 三 ． DS18B20 控制接口介紹 1．溫度傳感器 DS18B20 通上電 以后 ，處 于 空閑 的 狀態(tài)，要啟動 模板 和 溫度 檢 測 ，處理器準備 向 他輸出 Convert T[44h] 命令，轉(zhuǎn)換后返回到空閑 狀態(tài) DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)為 16 位 補碼的東北大學東軟信息 學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 系統(tǒng)設(shè)計 13 形式 存儲到溫度寄存器 中 ，如 表 4,1 所示。相關(guān)數(shù)據(jù)：控制信號：信號接通狀態(tài)，比 有效電 平 大于 +3 V。其最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸模式中， I/O 來 完成相同的 數(shù)據(jù) 。不過 與 CAN 總線等更為優(yōu)秀的工業(yè)總線對比， RS485 的修改的能力還有一定差距，因此在軟件設(shè)計的部分還行進步的注意，盡量避 免錯誤的發(fā)生否則會很難實現(xiàn)預期目標 。在 單片機 的接線非常簡單。在 一定時間 沒有終端電阻時，傳輸距離，一般在 300m 以下的無阻力，終止電阻端接在傳輸總線的兩端。究其原因就是企業(yè)信息化的需要，企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。 19 DS18B20 的工作過程 2 關(guān)鍵性開發(fā)技術(shù)的介紹 II ABSTRACT 因此，它是相當復雜 而且 成本高 。近年來， 美國生產(chǎn)的 DS18B20，作為一種新的單總線數(shù)字溫度傳感器 被廣泛使用。 9 主控制模塊電路設(shè)計 10 電源監(jiān)測電路 11 RS485 串口通信模塊設(shè)計 17 DS18B20 模塊程序設(shè)計 應(yīng)用范圍 儀器儀表：醫(yī)療器械 、 色譜儀、 智能儀器、示波器。的 RS485 通常用于平衡傳輸和差分接收方式實現(xiàn)通信。 MAX485 只有一個信號控制 就 可以接收和發(fā)送。另外， 假如 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)比較多需要很大的運算量，需要對其作立即反應(yīng)的應(yīng)用場所不適合 用 RS485 總線 進行傳輸。電 源 DS18B20 的 2 種方式 為 ：外部電源和寄生 電源 模式。 斷開狀態(tài) 時， 信號 無效的要小于 3V，在實際應(yīng)用中應(yīng)保證在 177。 表 溫度寄存器的格式 2． 64 位光刻 ROM 在出品前 ， 光刻 ROM 中的 64 位 的 序列 碼就已經(jīng)被 光刻好的， 可以把他 可以當做 這個 DS18B20 的地址序列碼。 1,2 字節(jié)，包括開始測量溫度的數(shù)字信息，字節(jié)是 3,4,5TH 和 TL，配置寄存器的臨時任務(wù)，在每一個上電復位將重置所有 。 (2) 電路 復位時 ， 主機必須 處于接收 的 狀態(tài)Π DE 和 RE 端相連為低 電平的 時 候 ，從機 應(yīng)該 處于接收 的 狀態(tài) ， 在 接受上電復位的時候 ， 因為硬件電路穩(wěn)定需要一點 時間 ， 而且 單片機 的各個 端口復位后 應(yīng)該 處于高電平 的 狀態(tài) ， 因此就會使總線上每個 分機 都 處于發(fā)送狀態(tài) ， 再加上 電時各 個 電路的不穩(wěn)定 ， 就可能向總線發(fā)送信號 。 case __GETDATA_: len = strlen(dbuf)。 DS18B20 是 單總線 的雙向通訊，他的外接電路非常簡單，可是 在軟件編程上，就 非常 嚴格 按照他的要求 時序進行讀寫 的操作。每個寫周期必須需要 60μ s 以上的持續(xù)期。 圖 DS18B20 讀時序 unsigned char DS18B20_Read(void) { unsigned char i。 } 東北大學東軟信息 學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6章 系統(tǒng)測試 24 第 6 章 系統(tǒng)測試 軟件測試是一項十分復雜多樣化的工作。特別是使 用了 DS18B20 溫度 傳感器，它 把采 集溫度與 A/D 轉(zhuǎn)換積于一身，很大程度上降低了設(shè)計電路的復雜性 ，使整個電路 設(shè)計變得簡潔 。經(jīng)測試可知 ， 系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。 } 東北大學東軟信息 學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5章 系統(tǒng)實現(xiàn) 23 DS18B20_delay(8)。每個讀周期最短的持續(xù)期為 60μ s。從DQ 線的下降沿起 開始 計時，在 15μ s 到 60μ s 之間這段時間里對數(shù)據(jù)線進行檢測，假東北大學東軟信息 學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5章 系統(tǒng)實現(xiàn) 21 如 數(shù)據(jù)線為高電平 時就 寫 1， 若為低電平 時就 寫 0， 如果 完成了一個 就寫周期。 如果溫度轉(zhuǎn)換運行時，主機將接收讀取總線 0， 轉(zhuǎn)換 完畢 接收到的是 1。 東北大學東軟信息 學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5章 系統(tǒng)實現(xiàn) 19 switch(type) { case __ACTIVE_: //主機問從機是否接受 send_data(__OK_， 0， dbuf)。發(fā)送和接收信號時為了 確保信息的完整性和 正確，以避免總線上的信號碰撞，總線使用權(quán)必須分配，以避免競爭，連接到總線的單機 ，并發(fā)送控制信號完全隔離時 間。高低溫報警觸發(fā)器 TL 和 TH，配置寄存器是一個字節(jié)的 EEPROM 的組合，只要記憶功能命令連接到的 TL， TH，或配置寄存器的 寫入。VDD 到一個外接電源輸入 。 RS232 串口通信電路 東北大學東軟信息 學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 系統(tǒng)設(shè)計 10 圖 RS232 串口通信電路 圖 為 串行通信電路， RS 232 接口與 PC 機作為 串行接口使用最廣泛應(yīng)用的通信應(yīng)用 ， RS 232 串行數(shù)據(jù)標準協(xié)議 0? 20200bit/ s 的范圍之間的數(shù)據(jù)通信，傳輸速率和現(xiàn)在的 DTE 數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)成為計算機和數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE 接口標準。 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 DS18B20 接口電路 圖 DS18B20 接口電路 DS18B20 的 是本次設(shè)計的 溫度檢測部分，它使用 獨特的單口 傳輸模式，只需要一個端口線可 DS18B20 的雙向通信，而不需要 用 其他 設(shè)備，所有的傳感器和轉(zhuǎn)換電路 都是如 集成電路 就一個 3 極 管，外部電源電壓范圍 ? 的范圍 ， 從 55℃ 到 +125℃ 溫 度東北大學東軟信息 學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4章 系統(tǒng)設(shè)計 8 范圍內(nèi) 可編程溫度傳感器 DS18B20，它可以模擬溫度傳感器和信號處理電路的通訊手段與 單片機 來完成數(shù)據(jù)收集和處理。 東北大學東軟信息 學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3章 系統(tǒng) 分析 5 溫 度 采 集模 塊單 片 機 模 塊L E D 顯 示 模 塊R S 4 8 5 傳 輸模 塊A R M 顯 示 模 塊核 心 控 制 圖 核心 模塊構(gòu)架 圖 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 硬件配置：硬盤： 120GB 內(nèi)存： 2GB 操作系統(tǒng)： WindowsXP 開發(fā)工具： Microsoft Visual Studio 2020 Altium Designer Keil C51 系統(tǒng)任務(wù)的可行性分析 由于 RS485 總線運用了差分電平傳輸數(shù)據(jù) ， 所以傳輸?shù)木嚯x 比 RS232 長許多，最長可以達到 3000 m， 所以很適合在工業(yè)上得到應(yīng)用。當 A 低于 B 端水平，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。 RS 485 需要兩個終端電阻，電阻 值 要求等于傳輸電纜的特性阻抗。 隨著 80 年代初單片機技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的，現(xiàn)在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。 24 電源 監(jiān)測 19 DS18B20 溫度傳感器主要程序 9 RS232 串口通信電路 7 東北大學東軟信息 學院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 硬件設(shè)計原則 7 指導思想 5 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計 在傳統(tǒng)模式下的溫度測量采用熱電偶或熱敏電阻，其輸出是模擬信號，必須轉(zhuǎn)換成數(shù) 字信號，然后 與單片機進行 傳輸。在 前臺 實時溫度數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，通過傳感器 DS18B20 的數(shù)字式分為單片機發(fā)送 給 LED 顯示模塊。 I 摘 要 2 RS485 總線 介紹 工業(yè)：過程控制、 工業(yè)機器人、電機控制、 數(shù)字控制。使用兩種常用的雙絞線傳輸線路，所以一般的模式具有很強的抗 干擾能力。而在 A 和 B 之間的 加上 匹配電阻， 通常可以 是 100Ω 電阻。