【正文】 (2)復(fù)位CC1101。 delay_us(60)。 表 49 RAM 指令表 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 指令 約定代碼 功能 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為 750ms（ 9位 ）。 //下降沿，開(kāi)始寫入有效命令 Delay_ms(5)。 // 顯示器開(kāi) w_cmd(0x06)。如圖 39 是單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器電路。 振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互纏繞。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（ Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（ Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（ Active Matrix）三種 [11]。每讀出或?qū)懭氡碇械囊粋€(gè)字節(jié)，計(jì)數(shù)器就加 1。圖 36 是 CC1101 與單片機(jī)連接的連接圖，每個(gè)端口都要添加一個(gè) 5K 的上拉電阻。當(dāng) DS18B20 芯片由外部電源供電時(shí)，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起 “讀時(shí)隙 ”， 從而讀出測(cè)量到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)總線完成與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊（ DS18B20 正在溫度轉(zhuǎn)換中由 DQ 引腳返回 0，轉(zhuǎn)換結(jié)束則返回 1。 應(yīng)用：家電、家庭自動(dòng)化、馬達(dá)控制、空調(diào)、感應(yīng)、計(jì)量?jī)x表、不間斷電源 、安全 。 STM8S105xx 基礎(chǔ)型系列所有的單片機(jī) 具有 完善的文檔和多種開(kāi)發(fā)工具選擇 。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。其主要針對(duì)工業(yè)、科研和醫(yī) 療 (ISM)以及短距離無(wú)線通信設(shè)備(SRD)。因此此方案不可行。 現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)追求安全生產(chǎn)， 將測(cè)量人員與數(shù)據(jù)的采集現(xiàn)場(chǎng)分離能有效的降低工程作業(yè)的危險(xiǎn)指數(shù)。目前的溫度檢測(cè)技術(shù)原理很多，大致包括以下幾種 :(1)物體熱脹冷縮原理 (2)熱電效 應(yīng) (3)熱阻效應(yīng) (4)利熱輻射原理。綜合上面的考慮，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了基于無(wú)線電通信的遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)。但是現(xiàn)在溫度監(jiān)控方面存在諸多問(wèn)題，比較突出的問(wèn)題 是采用人工定時(shí)采樣溫度的方法，極大的限制的效率的最優(yōu)化。 ，要求條理清晰、文筆流暢、圖形及文字符號(hào)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、功能齊全，通用性強(qiáng)，可被應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域 。每一種通信方式都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在人類 社會(huì)中， 無(wú)論工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、 商業(yè)、 科研、 國(guó)防、 醫(yī)學(xué)及環(huán)保等部門都與溫度有著密切的關(guān)系 [1]。隨著生產(chǎn)的發(fā)展 ,新型溫度傳感器還會(huì)不斷出現(xiàn) ,目前 ,國(guó)內(nèi)外通用的溫度 傳感器及測(cè)溫儀大致有以下幾種 : 熱膨脹式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱電偶、輻射式測(cè)溫儀表、石英溫度傳感器測(cè)溫儀 。該系統(tǒng)具有操作方便，遠(yuǎn)距離操控，功能多樣，電路簡(jiǎn)潔，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，符合電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) ，有很廣闊的市場(chǎng)前景。 DS18B20直接輸出數(shù)字溫度值，不需要校正，因此選擇此方案。它由若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好 ）。設(shè)計(jì)總框圖如圖 31 所 示。 圖 33 引腳圖 STM8S 平臺(tái)的外設(shè)定義與 STM32 系列 32 位微控制器相同。高速暫存存儲(chǔ)器高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 5 所示。 無(wú)線傳輸單元設(shè)計(jì) CC1101 是一種低成本真正單片的 UHF 收發(fā)器， 為低功耗無(wú)線應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 CC1101基于 CMOS晶體的 Chipcon 的 SmartRF 04 技術(shù) 。 RX FIFO 和 TX FIFO 中的字節(jié)數(shù)也能分別從狀態(tài)寄存器 和 中讀出 4 位 設(shè)置用來(lái)控制 FIFO 門限 點(diǎn)讀單字節(jié)時(shí)， CSn 繼續(xù)保持低。下表 31 是液晶屏的引腳接口說(shuō)明。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。當(dāng)線圈通電時(shí) ,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力 ,將動(dòng)鐵芯吸合 ,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的 ,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行 ,觸點(diǎn)閉合 ,從而接通電源。報(bào)警程序 （ 圖 43） 通過(guò)對(duì)接收到的實(shí)際值與設(shè)定值進(jìn)行比較 。 根據(jù)時(shí)序圖，先明白寫入的是控制寄存器指令還是數(shù)據(jù)寄存器指令，然后對(duì)拉高使能端 E 做準(zhǔn)備，當(dāng)下降沿寫入或讀取數(shù)據(jù)。 } 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母 “A”。 void DS18B20_rst() { GPIO_Init(GPIOC, GPIO_PIN_5,GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST)。 DS18B20 的寫入指令和讀取指令，也要嚴(yán)格按照時(shí)隙圖進(jìn)行。 for( i = 0。當(dāng) DS18B20 芯片由外部電源供電時(shí)，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時(shí)隙”，從而讀出測(cè)量到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)總線完成與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊 [16]。 在 由 DS18B20 芯片構(gòu)建的溫度檢測(cè)系統(tǒng)中，采用達(dá)拉斯公司獨(dú)特的單總線數(shù)據(jù)通訊方式，允許一條總線上掛載多個(gè) DS18B20，那么在對(duì) DS18B20的操作和控制中，由總線控制器發(fā)出的時(shí)隙信號(hào)就顯得尤為重要 [15]。 else add=0xc0+x。 圖 45 寫操作時(shí)序 圖 46 讀操作時(shí)序 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 需要注意的是，在每次對(duì)液晶顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫前，都應(yīng)該檢測(cè) LCD液晶顯示屏是否處于忙狀態(tài)。主系統(tǒng)程序（圖 41）負(fù)責(zé)鍵盤設(shè)定值的檢測(cè)，上下門限設(shè)定值的顯示，通過(guò)無(wú)線模塊接 收子系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并顯示在 LCD 上，并且判斷接收的溫度是否超出門限值，如果超出就進(jìn)行報(bào)警操作。 兩個(gè)方面的問(wèn)題的介紹，一交流接觸器的工作原理、二交流接觸器的使用接法，首先交流接觸器是接觸器的一種，其典型結(jié)構(gòu)分為雙斷點(diǎn)直動(dòng)式(LC1D/F*)和單斷路轉(zhuǎn)動(dòng)式 (LC1B*)。這樣的聲光警報(bào)系統(tǒng)能夠很好的滿足客戶的需求。 下圖是 圖 37 引腳圖 圖 37 引腳圖 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 19 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無(wú)背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明。當(dāng)忙時(shí)是否丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù) ,寄存器 決定是否丟棄 .默認(rèn)配置為保留當(dāng)前寄存器中數(shù)據(jù) ,丟棄下一步要處理數(shù)據(jù) . 數(shù)據(jù) FIFO：當(dāng) TX 操作時(shí)，由 MCU 控制，溢出時(shí) CC1101 出錯(cuò) 。 CC1101 的主要操作參數(shù)和 64 位傳輸 /接收 FIFO（先進(jìn)先出堆棧）可通過(guò) SPI 接口控制。另外 ， 需要注意到不同單片機(jī)的機(jī)器周期是不盡相同的，所以 ， 程序中的延時(shí)函數(shù)并不是完全一樣，要根據(jù)單片機(jī)不同的機(jī)器周期有所改動(dòng)。 如圖 34 外部供電模式下的單只 DS18B20 芯片的連接圖 ， 需要在 DQ 數(shù)據(jù)口一個(gè)上拉電阻。其它外設(shè)包括一個(gè) 接口、兩個(gè)U(S)ART 接口、一個(gè) I2C 端口、一個(gè) SPI 端口。 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 第 3 章 系統(tǒng)的 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件概述 系統(tǒng)硬件電路主要分為：?jiǎn)纹瑱C(jī) STM8 主 、從系統(tǒng)、接收電路、顯示電路、鍵盤電路、溫度采集電路、發(fā)射電路 ， 繼電器控制 。（ 16 列 2 行）。一線總線將獨(dú)特的電源和信號(hào)復(fù)合在一起，并僅使用一條線，每個(gè)芯片都有唯一的編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)化的溫度感知，零功耗等待等特點(diǎn)。該系統(tǒng)由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)組成，發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集以及數(shù)據(jù)發(fā)射，接收系統(tǒng)作為主系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)接收處理并顯示出來(lái)。溫度測(cè)量的過(guò)程就是通過(guò)溫度傳感器將被測(cè)對(duì)象的溫度值轉(zhuǎn)換成電的或其它形式的信號(hào) ,傳遞給信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理轉(zhuǎn)換成溫度值顯示出來(lái)。 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài) 溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)，它與人類生活環(huán)境有著密切關(guān)系。近年來(lái)，溫度監(jiān)控領(lǐng)域正在發(fā)生著巨大變化，溫度的監(jiān)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不再僅僅局限于近距離或者人工直接的監(jiān)控，而是逐漸改進(jìn)發(fā)展成為遠(yuǎn)距離的控制，這就產(chǎn)生了遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控。 主系統(tǒng)完成對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定溫度值、 設(shè)定值顯示、實(shí)際值顯示、失控報(bào)警和接收數(shù)據(jù)功能 。 參 考 資 料 相關(guān)知識(shí) 周 次 1—4 周 5—8 周 9—12 周 13—16 周 17 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 查閱資料，學(xué)習(xí)信號(hào)采集相關(guān)知識(shí) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 溫度采集與控制單元設(shè)計(jì) 撰寫論文 制作 PPT,準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師： 王娜 職稱：講師 20xx 年 12 月 30 日 系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日 摘要 I 摘要 溫度是工 、 農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的被控參數(shù)之一。 本文所設(shè)計(jì)的無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，采用 CC1101 無(wú)線收發(fā)模塊作為數(shù)據(jù)傳輸單元，采用 DS18B20 型數(shù)字式溫度傳感器作為溫度采集單元，并且具有顯示、報(bào)警、溫度控制等功能，較好的解決了存在的問(wèn)題。在現(xiàn)代社會(huì)中，溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面，隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都會(huì)見(jiàn)到溫度控制的影子，溫度控制將更好的服務(wù)于社會(huì)。與之相比較 ,半導(dǎo)體溫度傳感器具有靈敏度高、體積小、功耗低、時(shí)間常數(shù)小、自熱溫升小、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn) ,無(wú)論是電壓、電流還是頻率輸出 ,在相當(dāng)大的溫度范圍內(nèi) ( 55～ 150 ℃ )都與溫度成線性關(guān)系 ,適合在集成電路系統(tǒng)中應(yīng)用。遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控室對(duì)操作人員的一個(gè)保護(hù)傘，從根本上隔離了采集現(xiàn)場(chǎng)和操作人員。 DS18B20 的數(shù)字溫度輸出通過(guò) 1Wire 總線，又稱為 “一線 ”總線，這種獨(dú)特的方式可以使多個(gè) DS18B20 方便地組建成傳感器網(wǎng)絡(luò)，為整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的建立和組合提供了更大的可能性。 CC1101 在代碼、封裝和外引腳方面均與 CC1101 兼容，可用于全球最為常用的開(kāi)放式低于 1GHz 頻率的 RF 設(shè)計(jì)。 工程造價(jià) 本次設(shè)計(jì)采用了單片機(jī)， CC1101 無(wú)線傳輸模塊， DS18B20 傳感器模塊等模塊，具體開(kāi)支見(jiàn)下邊的表 21 工程造價(jià)。 圖 32 STM8S 開(kāi)發(fā)板 20xx 年 3 月 4 日，意法半導(dǎo)體發(fā)布了針對(duì)工業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)電子開(kāi)發(fā)的微控制器 STM8S 系列產(chǎn)品。 ：個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、健身器材、便攜護(hù)理設(shè)備、醫(yī)院護(hù)理設(shè)備、血壓測(cè)量、血糖測(cè)量、監(jiān)控、緊急求助 。 DS18B20 在完成一次溫度轉(zhuǎn)換后，會(huì)將溫度值與存儲(chǔ)在 TH（高溫 觸發(fā)器）和 TL（低溫觸發(fā)器）中各一個(gè)字節(jié)的用戶自定義的報(bào)警預(yù)置值進(jìn)行比較，寄存器中的 S 標(biāo)志位 指出溫度值的正負(fù)（ S=0 時(shí)為正， S=1 時(shí)為負(fù)），如果測(cè)得的溫度高于 TH或者低于 TL 數(shù)值，報(bào)警條件成立， DS18B20 內(nèi)部將對(duì)一個(gè)報(bào)警標(biāo)識(shí)置位，總線控制器通過(guò)發(fā)出報(bào)警搜索命令 [ECH]檢測(cè)總線上所有的 DS18B20 報(bào)警標(biāo)識(shí) ,然后對(duì)報(bào)警標(biāo)識(shí)置位的 DS18B20 將響應(yīng)這條搜索命令。 CC1101 包含了兩個(gè) CC1100 中未使用的輸入信號(hào)衰減位。當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)，計(jì)數(shù)器由零重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H）=FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線長(zhǎng)度為 8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 002H） =00H，時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。 第 15 腳：背光源正極。 圖 38 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 21 蜂鳴器與家用電氣上的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作電流比較大，電路上的 TTL 點(diǎn)評(píng)基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，需要增加一個(gè)電流放大的電路才可以，即此一個(gè)管腳很難驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音 ,所以增加了一個(gè)三極管來(lái)增加通過(guò)蜂鳴器的電流。 在其中溫度 傳感器 模塊設(shè)計(jì)尤其重要，溫度的采集是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，本設(shè)計(jì)能否設(shè)計(jì)成功，關(guān)鍵在于溫度的采集。 // 清屏 } 延時(shí)大于 40ms 開(kāi) 始 功能設(shè)定控制字 38H 延時(shí)大于 100us 功能設(shè)定控制字 38H 延時(shí)大于 37ms 顯示開(kāi)關(guān)控制字 0CH 延時(shí)大于 100us 進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)控制字 06H 延時(shí)大 于 10ms 清除屏幕控制字 01H 初始化完成 第 4 章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 27 寫操作指令和讀操作指令相似，圖 4