【正文】 在整個電路的設(shè)計過程中，花費時間最多的是各個單元電路的連接及電路的細(xì)節(jié)設(shè)計上，如在多種方案的選擇中，我們仔細(xì) 比較分析其原理以及可行的原因， 在焊接電路時要防止電路的虛焊，電解電容和發(fā)光二極管的極性，以免元器件損壞。經(jīng)多次檢查發(fā)現(xiàn)硬件電路沒有問題，再檢查軟 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 26 件部分，原來是程序輸錯了。給電路板加電，檢測所有的插座或者是硬件的電源是否符合要求的值。個位部分放在 29H 的低 4 位 MOV A,28H ANL A,0FH SWAP A 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 23 ORL A,29H MOV 29H,A 。寫指令 MOV A,0BEH 。其程序流程圖如（圖 12）示 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十位數(shù) 0？ 百位數(shù) 0？ 十位數(shù)顯示符號百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號） 結(jié)束 N N Y Y 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 17 圖 12 讀溫度流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為 750ms，在本程序設(shè)計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。 精度調(diào)試 AT89C51 單片機(jī)邊沿觸發(fā)中斷響應(yīng)時刻的測量 ： 由于 AT89C51 系列具有很強(qiáng)的片內(nèi)功能和指令系統(tǒng)，因而使單片機(jī)的應(yīng)用發(fā)生了一個飛躍，這個系列的產(chǎn)品也很快成為世界上第二代的標(biāo)準(zhǔn)控制器。 對于 DS18B20 的讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15 秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)時，都是字節(jié)的低位在前，高位在后。器件中還有一個計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。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試模式， DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為０，用戶要去改動， R1 和Ｒ 0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。 DS18B20 的 使用方法 ： 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89C51 單片機(jī) 來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。 工作原理 利用 AT89C51 組成的數(shù)字溫度計的工作原理：溫度傳感器 DS18B20 將被測環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成帶符號的數(shù)字信號（以十六位補(bǔ)碼形式，占兩個字節(jié)），傳感器可畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 5 置于離裝置 150 米以內(nèi)的任何地方，輸出腳 I/O 直接與 單片機(jī) 的 相連， R25為上拉電阻，傳感器采用外部電源供電。 主要設(shè)計任務(wù)： 1. DS18B20 資料的查找 和該 部分論文章節(jié)的 編寫 2. 單片機(jī)與 DS18B20 接口電路的繪制 ，主流程圖的設(shè)計 3. DS18B20 部分章節(jié)報告的編寫 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) AT89C51， 數(shù)字控制，溫度計， DS18B20 第 1 章 序言 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 4 第 2 章 硬件的設(shè)計 方案一 由于本設(shè)計是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，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，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設(shè)計需要用到A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。 溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如（圖 1）所示，控制器采用單片機(jī) AT89C51，溫度傳感器采用 DS18B20，用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。 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 .... 圖 5 DS18B20 字節(jié)定義 C 64 位 ROM 和 單 線 接 口 高速緩存 存儲器與控制邏輯 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 8 位 CRC 發(fā)生器 VDD I/O 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 8 表 2 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表 R0R1000101119101112分辨率/位 溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ms93 .7518 37 575 0.... 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。在寫 0 時隙期間，微控制器在整個時隙中將總線拉低；而寫 1 時隙期間，微控制器將總線拉低，然后在時隙起始后 15us 釋放總線。采用寄生電源供電方式時 VDD 端接地。 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 14 單片機(jī)外部輸入的中斷觸發(fā)電平是 TTL 電平。信號線 LCALL INIT 。讀 18B20,讀 2 次 ,讀出的數(shù)據(jù) CLR 。71H 中是個位的 BCD 碼 MOV 72H,27H 。 由近及遠(yuǎn) 是將信號流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。在 DS18B20 測溫程序設(shè)計中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號，一旦 DS18B20 接觸 不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 時，將沒有返回信號，程序?qū)⑾萑胨姥h(huán)。在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實 際操作能力。對于單片機(jī)設(shè)計，其硬件電路是比較簡單 的，主要是解決程序設(shè)計中的問題，而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個設(shè)計的靈魂所在。程序運行后編輯，查看程序是否有邏輯的錯誤。步驟如下： 第一步：目測。表示負(fù)數(shù)的 LED 亮 MOV A,29H CPL A ADD A,01H MOV 29H,A MOV A,28H CPL A ADDC A,00H MOV 28H,A 。MOV R6,34H 。 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量的當(dāng)前溫度值， 溫度測量每 1s 進(jìn)行一次。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器都要占用 單獨的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。若發(fā)送為 0，則拉低總線當(dāng)發(fā)送 0 時， DS18B20 在該時隙結(jié)束后，釋放總線，由上拉電阻將總線拉回至高電平狀態(tài)。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備 ，單總線器件作為從設(shè)備。若Ｔ＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內(nèi)的報警標(biāo)志位置位，并對主機(jī)發(fā)出的報警搜索命令做出響應(yīng)。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。 （底視圖） 圖 3 表 1 DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 I/O 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 3．低壓供電，電源范圍從 3~5V，可以本地供電，也可以直接從數(shù)據(jù)線上竊取電源（寄生電源方式）。揚州職業(yè)大學(xué) 揚 州 職 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 系 別 ： 電子工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) /信息管理 班 級： 04 電 /信 (2) 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教師： 汪浩 完成時間： 2021 年 5 月 畢業(yè)設(shè)計論文 基于 DS18B20 溫度測試系統(tǒng) 2 目 錄 摘要 和主要設(shè)計任務(wù) ????????????????????????? 3 關(guān)鍵詞 ???????????? ??????????????????? 3 第 1 章 序言 ??????????????????????????