【正文】 第 頁 9 圖 DS18B20 內部結構 DS18B20 內部結構主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的 溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。當 P3口寫入 “1” 后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 片內振蕩器和時鐘電路 （ 2） 管腳說明： VCC： 供電電壓。 從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設計也比較簡單，故采用了方案二。 （ 4）通用性好 系統(tǒng)設計時應考慮能適應不同的設 備和各種不同設備和各種不同控制對象，并采用積木式結構，按照控制要求靈活構成系統(tǒng)。但是電子溫度計主要應用還是在生產過程、實驗室及研究所。 由 DS18B20 組建的溫度測量單元體積小，便于攜帶、安裝。 ℃。 三級程序存 儲器鎖定 圖 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 6 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2口被寫 “1” 時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 ① :：技術性能描述 * 獨特的單線接口方式， DS1820 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS1820 的雙向通訊 ,在使用中不需要任何外圍元件。因此，在實際 應用 中要將分辨率和轉換時間權衡考慮。分別說明如下： (1)初始化 單總線的所有處理均從初始化開始。之后的操作就是針對該 DS18B20 的。 (4)在 DS1820 測溫程序設計中 ,向 DS1820 發(fā)出溫度轉換命令后 ,程序總要等待 DS1820的返回信號 ,一旦某個 DS1820接觸不好或斷線 ,當程序讀該 DS1820時 ,將沒有返回信號 ,程序進入死循環(huán)。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1” 且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí) 行。這樣構成的最小系統(tǒng)簡單可靠，其特點是沒有外部擴展，有可供用戶使用的大量的 I∕ O線。這樣可以在一秒之內測量一次被測溫度，其程序流程見圖 所示。對其進行布線，首先先對布線規(guī)則作一些必要的設置，如焊盤的大小，導線的粗細等。再檢查各種電源線和地線是否有短路現(xiàn)象，在檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)不管是連線還是接點都符合設計規(guī)定，電源和地線也沒有短路現(xiàn)象。證明溫度傳感器 DS18B20 工作正常，各部分陜西教育學院 高等專科學校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 24 子程序運行正常。 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 26 第六 章 參考文獻 [1]陳權昌，李興富華南理工大學出版社， 2021 年 [2]陳明 .protel 99se 原理圖與 pcb 設計教程 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [3]閻石 .數字電子技術基礎（第四版） . 北京：高等教育出版社， 1997 [4]王恩 榮 .MCS51 單片機應用技術 .北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [5]黃河 .郭紀林 .單片機原理及應用 .大連：大連理工大學出版社， 2021 [6]周貴連 . 電子技術基礎 . 機械工業(yè)出版社， 2021 [7]孫萍但后來發(fā)現(xiàn)，按鍵要在按下 1S 后才反應，再次研讀程序發(fā)現(xiàn)原因在于按鍵程序采用掃描方式，程序每執(zhí)行一遍才掃描按鍵一次。給印制板加電時，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值 +5V，同時接地端的電壓為 0。 電路板的制作。其程序流程圖如圖 所示 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 20 圖 讀出溫度子程序流程 溫度轉換命令子程序 溫度轉換命令 子程序 主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用 12 位分辨率時轉換時間約為 750ms，在本程序設計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉換的完成。DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，如圖 所示，此時 DS18B20 的 1腳接地， 2 腳作為信號線， 3 腳接電源。在閑置模式下， CPU 停止工作。 測溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線 ,其中一對線接地線與信號線 ,另一組接 VCC 和地線 ,屏蔽層在源端單點接地。 圖 中先有跳過 ROM，即是啟動所有 DS18B20 進行溫度變換，之后通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個 DS18B20 的溫度數據。初始化后，才可進行讀寫操作。第 9 字節(jié)讀出前面所有 8字節(jié)的 CRC 碼，可用來檢驗數據，從而保證通信數據的正確性。 * 支持多點組網功能，多個 DS1820 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點測溫。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。這是由于內部上拉的緣故。32 可編程 I/O 線 供電電壓：交流 5Ｖ。 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 2 第一章 總體設計方案 系統(tǒng)的設計原則 一般系統(tǒng)的設計原則包含安全性（穩(wěn)定 抗干擾性），操作的便利性（人性化），實時性，通用性和經濟性。隨著溫度控制器應用范圍的日益廣泛和多樣性，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應運而生。 （ 2）操作維護方便 操作方便表現(xiàn)在操作簡單、直觀形象和便于掌握且不強求操作工要掌握計算機知識才能操作。單片機 AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 可編程串行通道 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 PSEN： 外部程序存儲器的選通信號。 * 汽車空調、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。單片機可以通過單線接口讀出該數據，讀數據時低位在先，高位在后，數據格式以℃／ LSB 式表示。如圖中虛線所示： ② 寫時間隙 Match ROM(匹配 ROM) [55H] Skip ROM(跳過 ROM] [CCH] Search ROM(搜索 ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索 ) [ECH] 指令 代碼 Write Scratchpad(寫暫存存儲器 ) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲器 ) [BEH] Copy Scratchpad(復制暫存存儲器 ) [48H] Convert Temperature(溫度變換 ) [44H] Recall EPROM(重新調出 ) [B8H] Read Power supply(讀電源 ) [B4H] 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 12 圖 寫 0時序 圖 寫 1時序 當主機總線 t o 時刻從高拉至低電平時，就產生寫時間隙見圖 和圖。（由于采取公用的放大電路和 A/D 轉換器只能逐一轉換）。 AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。 （ 3）單片機的時鐘電路 圖 AT89C1 單片機內部的振蕩電路是一個高增益反向放大器，引線 XTAL1 和XTAL2 分別是放大器的輸入端和輸出端。采用寄生電源供電方式時 VDD 端接地。 開始 溫度零下 ? 溫度值取補碼置“ ”標志 計算小數位溫度 BCD值 計算整數位溫度 BCD 值 結束 置“ +”標志 N Y 陜西教育學院 高等?？茖W校畢業(yè)設計（論文） 第 頁 22 第四章 實物制作與調試說明 原材料的選擇與采購 本次設計在原材料的選擇與采購上做到了設計最優(yōu)化 ,即用最小的開支 ,獲得性價比較高的元 器件和材料。 元件的焊接。 軟件調試， 第一 步是在具有匯編軟件的主機上和用戶系統(tǒng)連接起來，進行調試準備。后來仔細排查發(fā)現(xiàn)按鍵反應遲緩是由于顯示程序占用時間過長造成的，修改顯示程序并且在主程序和按鍵子程序中增加調用顯示程序的次數，問題得以解決。傳感器及其應用硬件正常， LED 就會顯示當前溫度。 然后測試得到溫度程序，將初始化程序， DS18B20 正常工作的初始化程序、寫 DS18B20 程序、讀 DS18B20 程序 ，得到溫度子程序，溫度轉換子程序，數據轉換子程序，顯示子程序正確編排后寫入單片機中，上電，顯示不正常。而在目測的過程中，我們 發(fā)現(xiàn) 有一條印制線斷開，因此我們用焊錫使這條斷線連在一起。畫好原理圖后要對其進行電氣檢測，檢查原理圖是否有錯，同時還要創(chuàng)建網絡表為下一步的工作做好準備。 圖 中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現(xiàn) 復位。上電瞬