【文章內(nèi)容簡介】 J3DS18B20 CGNDVCC 圖 單總線原理圖 對 DS18B20 的設(shè)計(jì)，需要注意以下問題 : A、 對硬件結(jié)構(gòu)簡單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。編制程序時(shí)必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時(shí)間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。尤其在使 用 DS18B20 的高測溫分辨力時(shí)，對時(shí)序及電氣特性參數(shù)要求更高。 B、 有多個(gè)測溫點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)傳感器出錯(cuò)自動指示，進(jìn)行自動 DS18B20 序列號和自動排序，以減少調(diào)試和維護(hù)工作量。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 C、 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(diǎn)接地。 DS18B20 在三線制應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時(shí)，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。若 VCC脫開未接，傳感器只送 85℃的溫度值。 D、 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要注意單線的驅(qū)動能力，不能掛接過多的 DS18B20，同時(shí)還應(yīng)注意最遠(yuǎn)接線距離。另外還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 無線傳輸電路模塊 無線傳輸模塊 ， 采用集成芯片 PT2262和 PT2272來構(gòu)建收發(fā)電路 。 PT2262/PT2272 是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空 ,接高電平 ,接低電平 )，任意組合可提供 531441 地址碼 ， PT2262 最多可有 6 位 (D0D5)數(shù)據(jù)端管腳 ， 設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行 輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí) ， PT2262 不接通電源，其 17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)， PT2262 得電工作，其第 17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng) 17 腳為高電平期間 315MHz 的高頻 發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng) 17 腳為低平期間 315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于 PT2262 的 17 腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為 100％的調(diào)幅。 在通常使用中，一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路 PT2262 和解碼PT2272 的第 1～ 8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)， 3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地 址編碼完全相同，才能配對使用，例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262 的第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的 PT2272 只要第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對應(yīng)的 D1～ D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號，同時(shí) VT 端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級三極管放大，便可驅(qū)動繼電器等負(fù)載進(jìn)行遙控操縱 [5]。 設(shè)置地址碼的原則是：同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致；不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。至于設(shè)置什么樣的地址碼完全隨客戶喜歡 。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 無線發(fā)送與接收電路 無線發(fā)送電路 原理如圖 。 112233445566778899101011111212131314141515161617171818U2PT2262GNDR6GNDVCC1234F05VD1LED0VCCGNDE1Antenna 圖 PT2262發(fā)射原理圖 PT2262 的發(fā)射原理如上圖所示，采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼的格式。 PT2262 的第 1~8引腳設(shè)置地址為 “00000000” ，及 1~8 腳都接地。第 10~13 引腳為數(shù)據(jù)輸入端，這四個(gè)引腳分別與單片機(jī) AT89S51 的 ~ 口相連。要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)AT89S51 的 ~ 口寫入 PT2262 的數(shù)據(jù)輸入管腳 10~13。由于第 14腳接地，所以編碼啟動端 一直有效，當(dāng) PT2262 的管腳 10~13 有輸入（ 有一個(gè)為 “1” 即有編碼發(fā)出 ），則輸入的 4位數(shù)據(jù)再經(jīng)過第 17腳串行輸出通過天線發(fā)送出去。 無線接收模塊 無線接收模塊 電路 圖 如圖 ： PT2272 的接收原理如上圖所示，由于 PT2262采用 8位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼的格式 ，所以 PT2272 也要采用同樣的格式。 PT2272 要與PT2262 的地址相匹配才能進(jìn)行傳輸，所以 PT2272 的地址引腳 1~8 也要設(shè)置為“00000000” ，及都接地。數(shù)據(jù)出端 10~13 引腳與單片機(jī) AT89S51 的 ~ 口相連。接收到的數(shù)據(jù)再通過單片機(jī)的外圍接口 ~ 讀入到單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理。第 17腳連接到單片機(jī)的 （ INT0）的外中斷 0的輸入端，同時(shí)接一個(gè)發(fā)光二極管來確定解碼有沒有效。當(dāng)解碼有效時(shí) 17 腳輸出瞬間的高電平同時(shí)使單片機(jī)產(chǎn)生中斷 來讀取數(shù)據(jù)XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 和二極管瞬間發(fā)光。每解碼有效一次，發(fā)光二極管的閃爍一次 [6]。 112233445566778899101011111212131314141515161617171818U3PT2272GND1234J05VE2AntennaVCCGND200KR8VCCd1D2LED2GND1KR9Res2d2d3d4 圖 PT2262接收原理圖 4 顯示電路 字符型液晶顯示模塊 圖 液晶面板 字符型液晶顯示模塊是一類專門用于顯示字母，數(shù)字，符號等的 點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。在顯示器件上的電極圖型設(shè)計(jì)，它是由若干 個(gè) 5*7或 5*11 等點(diǎn) 陣符位組成。每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。點(diǎn)陣字符位之間有一空點(diǎn)距的間隔起到了字符間距 和行距的作用。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 字符型液晶顯示模塊 引腳 VSS 為地電源， VDD 接 5V 正電源 ， VL為液晶顯示器 對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對比度。 RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 RW 為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 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。 DB0~DB7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線， BLK 和 BLA 是背光燈電源 [7]。 模塊引腳如 表 。 表 字符型液晶顯示模塊 引腳 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 45 BLA 背光源正級 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)級 字符型液晶顯示模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 液晶顯示模塊 WMC1602N 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 三部份：一為 LCD 控制器，二為 LCD 驅(qū)動器，三為 LCD 顯示裝置 。 圖 LCD1602內(nèi)部結(jié)構(gòu) XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 VSS1VCC2VO3RS4RW5E6RB07BLA15BLK16RB18RB29RB310RB411RB512RB613RB714LCD1LCD1602GNDVCCRT110KGNDRSRWE10,1/2WR7VCCGNDD0D1D2D3D4D5D6D7 圖 液晶接口 5 單片機(jī) AT89S52 AT89S52 簡介 如圖 所示為 AT89S52 芯片的引腳圖 。 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)的 AT89S52單片機(jī)是一個(gè)低功耗、高性能 CHMOS 的單片機(jī)，片內(nèi)含 4KB 在線可編程 Flash 存儲器的單片機(jī)。它與通用 80C51 系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。 AT89S52 單片機(jī)片內(nèi)的 Flash 可允許在線重新編程，也可用通用非易失性存儲編程器編程；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； 有 40個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口 。具有兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)器 ； 中斷系統(tǒng)是具有 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)中斷矢量、2 級中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)；震蕩器頻率 0 到 33MHZ， 因此我們在此選用 12MHZ 的晶振是比較合理的 ； 具有片內(nèi)看門狗定時(shí)器 ； 具有斷電標(biāo)志 POF等等 。 AT89S51 具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 三種封裝形式 [8]。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 AT89S52引腳圖 上圖就是 PDIP 封裝的引腳排列，下面介紹各引腳的功能。 AT89S52 引 腳說明 P0口： 8位、開漏級、雙向 I/O口。 P0 口可作為 通用 I/O 口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收 8各 TTL 的灌電流。作為輸入時(shí)，首先應(yīng)將引腳置 1。 P0也可用做訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時(shí)的低 8 位地址 /數(shù)據(jù)總線的復(fù)用線。在該模式下， P0 口含有內(nèi)部上拉電阻。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口接收代碼字節(jié)數(shù)據(jù)；在編程效驗(yàn)時(shí)， P0口輸出代碼字節(jié)數(shù)據(jù) (需要外接上拉電阻 )。 P1口： 8位、雙向 I/0口，內(nèi)部含有上拉電阻。 P1口可作普通 I/O 口。輸出緩沖器可驅(qū)動四個(gè) TTL 負(fù)載；用作輸入時(shí)，先將引腳置 1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。P1口的引腳可由外部負(fù)載拉到低 電平，通過上拉電阻提供電流 。 在 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口可輸入低字節(jié)地址。在串行編程和效驗(yàn)時(shí)， ， 、輸出和移位脈沖引腳。 P2口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P2 口用做輸出口時(shí)，可驅(qū)動 4各 TTL負(fù)載；用做輸入口時(shí)，先將引腳置 1，由內(nèi)部上拉電阻將其提高到高電平。若負(fù)載為低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向外部輸出電流。 CPU 訪問外部 16 位地址的存儲器時(shí)， P2XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 口提供高 8位地址。當(dāng) CPU用 8位地址尋址外部存儲時(shí)， P2 口為 P2特殊功能 寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口可輸入高字節(jié)地址和某些控制信號。 P3口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向口。 P3 口用做輸出口時(shí)，輸出緩沖器可吸收 4各 TTL 的灌電流；用做輸入口時(shí)，首先將引腳置 1，由內(nèi)部上拉電阻抬位高電平。若外部的負(fù)載是低電平，則通過內(nèi)部上拉電阻向輸出電流。在與 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時(shí)，P3 口可輸入某些控制信號。 P3 口除了通用 I/O 口功能外，還有替代功能，如 表 所示 。 表 P3口的替代功能 引腳 符號 說明 RXD 串行口輸入 TXD 串行口輸出 /INT0 外部中斷 0 /INT1 外部中斷 1 T0 T0 定時(shí)器的外部的計(jì)數(shù)輸入 T1 T1 定時(shí)器的外部的計(jì)數(shù)輸入 /WR 外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通 RST：復(fù)位端。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將系統(tǒng)復(fù)位。 ALE/ ：當(dāng)訪問外部存儲器時(shí)， ALE（允許地址鎖存）是一個(gè)用于鎖存地址的低8 位字節(jié)的書粗脈沖。在 Flash 編程期間，此引 腳也可用于輸入編程脈沖（ ）。在正常操作情況下， ALE 以振蕩器頻率的 1/6 的固定速率發(fā)出脈沖，它是用作對外輸出的時(shí)鐘，需要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖