【正文】 位論文 21 unsigned char temp_h。 _nop_()。 return(temp_onebyte)。 C8051f007_init()。 b． 置位 PSEE（ ）允許 FLASH扇區(qū)擦除。 void Flash_007_write(unsigned int addr,unsigned char dat)。 m2=CBYTE[m1]。向 DAC0EN寫 1允許 DAC0工作，向DAC0EN寫 0則禁止 DAC0。注意到此時 () kk xx? ? ，多項式系數(shù) 01, , , ma a a 滿足下面的線性方程組： 其中： 西安工業(yè)大學學士學位論文 29 然后只要調用解線性方程的函數(shù)程序即可。 用于集成其它編譯器或開發(fā)工具。（如果保存文件的后綴名為 .c、 .h或 .asm，源文件中的關鍵字符將彩色加亮顯示 ） 。 具有設置斷點、觀察點、單步等功能。其算法如下：已知數(shù)據(jù)對( , )( 1, 2 , , )jjx y j n? 。DAC0 控制寄存器（ DAC0CN）提供允許 /禁止 DAC0 和改變輸入數(shù)據(jù)格式的手段。 PSCTL=FLASH_ERASE_OFF。 void Flash_007_init(void)。在用軟件清除 PSEE位之前將一直允許擦除操作。k++) { 。 _nop_()。i++) { DQ_18b20=0。 } Delay_6us(1)。 //低電平 720us(大于 480us小于 960us)，提供復位脈沖 DQ_18b20=1。 PRT0CF=0xff。不同的溫度分辨率，所需的溫度轉換時間也不同，為保證溫度轉換的完成，應該給予足夠的延時，轉換完成后，應重新復位總線，然后執(zhí)行溫度讀取指令。圖 6 為 DS18B20 的 ROM區(qū)分布，在多點溫度采集系統(tǒng)中，可通過讀取 ROM區(qū)的序列號，選取總線上各個采集點；在單點采集的系統(tǒng)中，無需執(zhí)行該操作，可通過指令 SKIP ROM[44H]跳過這一步。 // 輸出方式為漏極開路 PRT3CF=0xff?？偝绦蛑饕囟妊a償程序、曲線擬合程序、 FLASH存儲程序、 D/A轉換程序及外接按鍵程序幾部分。按照殘差平方和最小 ( id? 2=min)準則確定參數(shù)，求得近似函數(shù)的方法稱為最佳平方逼近。系統(tǒng)電源 接口電路 如圖 所示。不需要額外的目標 RAM、程序存儲器、定時器或通信通道。在使用 JTAG 調試時，所有的模擬和數(shù)字外設都可全功能運行。符號位指示溫度的正、負：正數(shù) S為 0，負數(shù) S 為 1?，F(xiàn)場溫度直接以“ 單 線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費電子產品、過程監(jiān)測和控制系統(tǒng)、溫 度計或任何溫度傳感系統(tǒng)等。 主振電路分析 在 溫度補償晶體振蕩器的設計中 ,主振級電路的設計是個關鍵。在后面幾節(jié)中將對各個部分詳細介紹。 從以上四方面看出，精度高、體積小、功耗低、易于集成化的微機補償晶體振蕩器具有良好的發(fā)展前景。 通過 對一系列補償溫度點的溫度值 和控制電壓值的 標定 ，確定出溫度 電壓曲線擬合參數(shù) ， 進而 實現(xiàn)對控制電壓的補償。 研究意義 通信和信息產業(yè)的迅速發(fā)展正在推動著晶體振蕩器市場的急速增長 ,小型化、高精度始終是晶體振蕩器發(fā)展的方向。第四章 系統(tǒng)軟件設計， 介紹了系統(tǒng)主要模塊的軟件信息及編程方法。 下面給出了 AT 切型石英晶體諧振器的頻率溫度特性曲線 如圖 所示 。 西安工業(yè)大學學士學位論文 6 溫度傳感電路 芯片選擇 本系統(tǒng)中的溫度傳感器采用 DALLAS 半導 體公司生產的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20。轉換結束后，得到的數(shù)據(jù)存放在暫存器 2字節(jié)的溫度寄存器里 ，并且 DS18B20 返回它的空閑狀態(tài)。每個 MCU 都能有效地管理模擬和數(shù)字外設。如有需要，時鐘源可以在運行時切換到外部振蕩器，外部振蕩器可以使用晶體、陶瓷諧振器、電容、 RC或外部時鐘源產生系統(tǒng)時鐘。 本設計電源接口 部分要提供 12V的 工作電壓， +6V的工作電壓由芯片 78L05 和芯片78L06 提供。由于最小二乘曲線擬合方法簡單、擬合精度高，通過理論計算和實際調試得到的補償結果都證明采用最小二乘曲線擬合方法是可行的 。方程組（ ）中的 m+1 個方程通常稱為法方程。 //端口 I/O 交叉開關寄存器 ：自由 I/O口 XBR1=0。當 DS18B20 發(fā)送完一個當前脈沖來相應復位脈沖后，就像 CPU 表明了傳感器已在總線上并準備工作。 (2) 接著向總線寫入數(shù)據(jù)，并延時 50us以上。 /******************************************************************** 接口定義 ********************************************************************/ sbit DQ_18b20=P0^1。 //啟動溫度轉換 Delay_ms(760)。0x01。 //讀操作結束 return(temp)。 //讀取 1位 } DQ_18b20=1。im1。所以在寫 入新值之前，必須先擦除待編程的地址。對于一個給定的系統(tǒng)時鐘，所要求 的 FLASCL值示于 圖 （ FLASH存儲器定時預分頻 ） ，同時還給出了 FLASCL值的計算公式。 PRT3CF=0xff。 } } D/A轉換程序 C8051F000 系列 MCU 有兩個 12 位的電壓方式 DAC。其中增加鍵和減少鍵又有重鍵和輕鍵的區(qū)分。是整個系統(tǒng)的關鍵部分。 默認設置時， Keil 8051匯編器和鏈接器適合大多數(shù)應用。會自動 彈出 Save Workspace（保存工作區(qū)）對話框。 因此可得到多項式擬合的步驟如圖 所 示。這種操作一般需要一個或多個裝載和移位指令，因而增加軟件開銷和降低DAC的吞吐率。 Flash_007_init()。 西安工業(yè)大學學士學位論文 25 XBR2=0x40。重復該步直到結束。 本系統(tǒng)采用 由 Silicon Labs提供的編程工具。 } } /******************************************************************** void Delay_ms(unsigned char m1) * 功能描述：毫秒延時 * 入口參數(shù)：無 * 返回：無 ********************************************************************/ void Delay_ms(unsigned char m1) { unsigned char i。 //主機釋放總線 Delay_6us(3)。 //發(fā)送讀命令 temp_l=Read_onebyte_18b20()。 _nop_()。 //讀取溫度值 return (temp)。 unsigned int Read_18b20(void)。 (2) 然后延時幾個 us（本示 例中延遲了 5us），并讀取 DQ的值。 DS18B20 使用單線總線傳遞數(shù)據(jù)，所以就涉及到多個信號共同用一條數(shù)據(jù)線的問題。 （ 3） 溫度補償階段，調用曲線擬合參數(shù)，確定需要補償?shù)碾妷褐?。要滿足平方逼近的條件，應使誤差的平方和： （ ） 20 1 2 0( , , ) ( ( ) ( ) )nm k kkS a a a a y x f x????， ...，西安工業(yè)大學學士學位論文 12 為 最小。 本方案通過 外接按鍵調節(jié)控制電壓 U的大小 ，從而使晶體振蕩器的輸出頻率基本保持不變。有鍵按下時，端口為低電平。 /RST引腳是雙向的，可接受外部復位或將內部產生的上電復位信號輸出到 /RST引腳。還有硬件實現(xiàn)的（不是在用戶軟件中用位操作模擬） I2C/SMBus、 UART、 SPI串行接口及一個具有 5個捕捉 /比較模塊的可編程計數(shù)器 /定時器陣列（ PCA）。 測溫原理 DS18B20 的核心功能是其直接數(shù)字溫度傳感器。 實用電路 圖 是實際的壓控晶振電路， C8051F007 的管腳 DAC0 與電路相連。 電壓通過壓控晶振電路來控制 晶體振蕩器的頻率。 ℃ ； 其程序能夠自動識別“溫度 試驗標定階段”及“正常運行階段” ； “溫度試驗標定階段”標定的溫度點為 26 個。近年來 ,隨著 IC 工藝的飛速發(fā)展 ,這種型式的 MCXO 在綜合指標上取得了長足的發(fā)展 ,其體積、功耗、成本已與模擬溫補晶振不相上下 ,而頻率穩(wěn)定度 卻高得多 ,適合于取代模擬溫補晶振。微機補償晶體振蕩器較好的改善了上述缺點。國內并未見微機補償晶體振蕩器實用品的報道。當曲線擬合結束后，系統(tǒng)對溫度實時采集，根據(jù)曲線擬合函數(shù)即可得到需要補償?shù)目刂齐妷?，進而得出標稱頻率。 本設計用到的主振電路是其結構與電容三點式相似，電容三點式振蕩電路又稱考畢茲振蕩電路，圖 為電容三點式原理圖。 DS18B20的特性 ： ～ ，測量溫度范圍： 55℃～ +125℃； (寄生電源方式 )； ，只需要一條口線和中央微處理機進行通信； 位的 ROM 中存有唯一代表該器件身份的序列號，因而能夠允許多 DS18B20 可以同時掛接到同一條數(shù)據(jù)線上，從而使用一個 CPU 就能控制分布在一個大面積區(qū)域的多個DS18B20，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路； 10℃～ +85℃溫度范圍內能達到177。對 9位的 分辨率 ， 0、 2 位是未定義的。 CIP51與MCS51TM指令集完全兼容，可以使用標準 803x/805x的匯編器和編譯器進行軟件開發(fā)。 圖 JTAG電路圖 外接按鍵 系統(tǒng) 通過外接按鍵調節(jié)控制電壓的大小，有增加鍵、減少鍵和結束鍵三個鍵構成。與數(shù)字溫度補償晶體振蕩器（ DTCXO） 和最初的（ MCXO） 相比，本章所敘述的微機補償晶體振蕩器具有結構簡單，體積小，功耗低，開機預熱時間短等優(yōu)勢，使其更具有競爭力。二乘法擬合函數(shù)時，構造的函數(shù) f(x)為一些簡單的函數(shù)的集合，如低次多項式、指數(shù)函數(shù)等。 COUNT 小于 27 即前 26 次為此階段。 //增加鍵初始化為 1 WDTCN = 0xde。 (2) 然后拉高 DQ并延時 60us以上。 void Start_18b20(void)。 } /******************************************************************** 函數(shù)名： Ds18b20(void) * 功能描述：單片 18b20的 12位溫度采集子程序，無 ROM訪問，無高低溫預 警 * 入口參數(shù)：無 * 返回： 12位溫度值 ********************************************************************/ unsigned int Ds18b20(void) { unsigned int temp。 for(i=0。 Reset_18b20()。 _nop_()。 for(i=1。 _nop_()。 d． 向待擦除扇區(qū)內的任何一個地址寫入一個數(shù)據(jù)字節(jié)。 void C8051f007_init(void) { OSCICN=0xe4。 } void Flash_007_write(unsigned int addr,unsigned char dat) { 西安工業(yè)大學學士學位論文 26 XBYTE[addr]=dat。為了給 DAC0提供偏置，必須將 REF0CN寄存器 中的偏置使能位（ BIASE）置 1。 由曲線 擬合的特點可知法方程組是線性方程組，故本次設計解法方程組采用高斯消元法。 以下介紹如何在 Silicon IDE編程環(huán)境中創(chuàng)建項目、生成程序目標代碼和下載程序到目標硬件系統(tǒng)。先選擇工具條中的 File，然后選擇下拉菜單中的 New File，將打開一個編輯窗口。 程序的主要特點包括： 。端口為低電平表示有鍵按下 。在寫 DAC0H 寄存器時數(shù)據(jù)被鎖存到 DAC0，所以如果需要 12位分辨率，應在寫入 DAC0L 之后寫 DAC0H。 //禁止擦除，但允許寫 } /******************************************************************** 函數(shù)名： void Flash_erase_sector(unsigned int m1) * 功能描述： flash扇區(qū)擦除 * 輸入： unsigned int m1為扇區(qū)地址 * 返回： *******************************************************************/ vo