【正文】 B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ................................... 5 DS18B20 的性能特點(diǎn) .................................. 6 DS18B20 的工作原理 ....................................... 7 DS18B20 工作時(shí)序 .................................... 7 2 ROM操作命令 ......................................... 9 DS18B20 的測(cè)溫原理 ...................................... 10 DS18B20 的測(cè)溫原理 .................................. 10 DS18B20 的測(cè)溫流程 .................................. 11 第四章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ...................................... 12 設(shè)計(jì)原則 ............................................... 12 主板電路設(shè)計(jì) ........................................... 12 各部分電路 ............................................. 13 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................... 18 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路 ................................... 18 系統(tǒng)程序流圖 ........................................... 18 調(diào)試 .................................................. 23 第六章 結(jié) 論 ................................................ 24 參考文獻(xiàn) .................................................... 25 致謝 ....................................................... 26 附錄 ....................................................... 271 第一章 緒論 課題的背景及其意義 在當(dāng)今社會(huì) ，建設(shè)工程及日常生活中溫度控制都起著重要作用， 最早 的溫度控制 應(yīng) 用于工廠生產(chǎn)中， 可以 起到實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率 、 產(chǎn)品質(zhì)量 的作用 。 temperature。 課題 實(shí)現(xiàn) 的 控制功能 1. 能夠連續(xù)測(cè)量水的溫度值，用十進(jìn)制數(shù)碼管來(lái)顯示水的實(shí)際溫度。數(shù)字溫度傳 感器 DS18B20 把采集到的溫度通過(guò)數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)的 口，單片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)。 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。主機(jī)在讀時(shí)序期間必須釋放總線，并且在時(shí)序起始后的 15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。 因?yàn)?單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三 狀態(tài) 的。 單片機(jī) XIAL1 和XIAL2 分別接 30PF 的電容，中間再并個(gè) 12MHZ 的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。 圖 51 主程序流程圖 19 2）讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的功能是讀出內(nèi)部 RAM 中的 9個(gè)字節(jié)，并在讀出時(shí)進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)如有錯(cuò)誤則不進(jìn)行溫 度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。 （ 3）由于時(shí)間有 限，本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容只進(jìn)行了系列的理論與試驗(yàn)研究，未能在答辯前完成樣機(jī)試制。將 28H 中的最低位移入 C 28 RRC A MOV C,41H RRC A MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A LCALL DISPLAY。準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位 MOV A,0CCH 。查個(gè)位數(shù)的 7段代碼 MOV P0,A 。4 個(gè) 250次沒(méi)完循環(huán) RET。個(gè)位在 B MOV R0,4 CLR C。 判 斷 DS1820 是否存在 ?若 DS18B20 不存在則返回 TSS2:MOV A,0CCH 。是否檢測(cè)到 DS18B20 標(biāo)志位 A_BIT EQU 20H 。 本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，像倉(cāng)儲(chǔ)溫度，水溫的控制等。 對(duì)于要求反應(yīng)靈敏與控制及時(shí)的工控、檢測(cè)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以 及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品，可以充分體現(xiàn)出匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)明、整 齊、執(zhí)行時(shí)間短和易于使用的特點(diǎn)。 16 圖 46 繼電器電路圖 6. 晶振控制電路 晶振電路的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為了在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用 MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。寫(xiě) 0時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí) 60us，然后釋放總線，延時(shí) 2us。高速暫存 RAM 的第 8 字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1。所以本設(shè)計(jì)中所使用的溫度測(cè)量電路是方案 2的電路。 由 DS18S20 檢測(cè) 水箱出水口 溫度，用中值濾波的方法取一個(gè)值存入程序存取器內(nèi)部一個(gè)單元作為最后檢測(cè)信號(hào)，并在 LED 中顯示。軟件方面采用匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，使指令的執(zhí)行速度快 ，節(jié)省存儲(chǔ)空間。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。 3 第二章 溫度控制系統(tǒng)方案選擇 方案一 系統(tǒng)的硬件電路包括微控制器部分（主機(jī)），溫度檢測(cè)，人機(jī)對(duì)話（鍵盤 /顯示）三個(gè)主要部分。 單 片 機(jī) DS18B20 LED 顯示 指示燈 加熱繼電器 5 第三章 DS18B20 溫度傳感器簡(jiǎn)介 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成 1) 64 位光刻 ROM。 (1) 初始化時(shí)序 響應(yīng)脈沖60 ~2 40等待1 5 60主機(jī) 最小4 80主機(jī)復(fù)位脈沖最小4 80 US 圖 3－ 2 初始化時(shí)序 總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開(kāi)始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。 程序也可以先跳過(guò) ROM，啟動(dòng)所有 DSl8B20 進(jìn)行 溫度變換，再通過(guò)匹配 ROM，再逐一地讀回每個(gè) DSl8B20 的溫度數(shù)據(jù)。 和 引腳接繼電器電路的 電阻上， P1 口其他引腳懸 空。圖中，上電瞬間 RST 端的電位與 Vcc相同，隨著電容充電電流的減小， +5V 立即加到了 RST端，該高電平使 8051 復(fù)位。 WR1:CLR MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV ,C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB NOP DJNZ R2,WR1 RET。 感謝工程系所有老師兩年來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，他們廣博精湛的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我學(xué)習(xí)的不僅是知識(shí)，還有他們對(duì)知識(shí)孜孜不倦的探索精神及高尚的做人品質(zhì)，這將使我終身受益。等待 DS18B20 回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 。一共 8 位數(shù)據(jù) CLR C WR1:CLR MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV ,C MOV R3,23 30 DJNZ R3,$ SETB NOP DJNZ R2,WR1 RET。查十位數(shù)的 7段代碼 MOV P0,A 。開(kāi)十位顯示 32 ACALL D1MS 。 將溫度高位和低位從 DS18B20 中讀出 MOV R1,29H 。 置標(biāo)志位 ,表示 DS1820 存在 LJMP TSR5 TSR4:CLR FLAG1 。您在學(xué)術(shù)上精益求精，一絲不茍的精神和對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度都是我學(xué)習(xí)的榜樣。加熱到 90 攝氏度時(shí)，紅燈亮起，自動(dòng)斷電，而低于 20 攝氏度時(shí)，綠燈亮起，開(kāi)始加熱。按下按鈕則直接把 +5V加到了 RST 端從而復(fù)位，這稱為手動(dòng)復(fù)位。 P3 口中 、 接到按鍵電路。其 中還隱含著計(jì)數(shù)門，計(jì)數(shù) 門打開(kāi)時(shí)， DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 。主機(jī)輸出低電平，保持低電平時(shí)間至少 480us，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖。 64位 閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下 . 表 3－ 1 ROM 結(jié)構(gòu) 8b檢驗(yàn) CRC 48b 序列號(hào) 8b工廠代碼（ 10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB 內(nèi)部電源探測(cè)位和單線端口位產(chǎn)生器暫存器下限觸發(fā)上限觸發(fā)溫度傳感器存儲(chǔ)器和控制邏輯 圖 3－ 1 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)