【文章內(nèi)容簡介】 DS18B20 不能正常工作時可以達到報警的目的。最后還要實現(xiàn)單片機與上位機通信的功能，所以要連接好串口，以便能向上位機發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。按健復位電路是最簡單的手動復位，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。系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 主程序主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量的當前溫度值，溫度測量每 1s 進行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程14見圖 所示。 圖 2..3 主程序流程圖 圖 讀溫度流程圖 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時需進行 CRC 校驗，初始化調(diào)用顯示子程序1S 到？初次上電讀出溫度值溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令的法國風格 法國 NYNYY發(fā) DS18B20 復位命令發(fā)跳過 ROM 命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC 校驗9 字節(jié)完？CRC 校驗正？確？移入溫度暫存器結(jié)束　NNY15發(fā) DS18B20 復位命令發(fā)跳過 ROM 命令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖 所示。 計算溫度子程序計算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進行轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖 所示。圖 計算溫度流程圖 圖 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 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，當采用 12 位分辨率時轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換的完成，如圖 所示。 開始溫度零下?溫度值取補碼置“—”標志計算小數(shù)位溫度值 計算整數(shù)位溫度值 結(jié)束置“+”標志NY16 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為 0 時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 所示。圖 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 　 上位機軟件設計上位機是應用 VB 進行編寫的，它把下位機傳送上來是兩字節(jié)的十六進制數(shù)據(jù)進行解碼顯示出來。當點擊采集溫度時，上位機向下位機發(fā)送采集溫度命令字符“1” ，當下位機接受到命令時，向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)。使用 編寫上位機程序，接收溫度數(shù)據(jù)并儲存在數(shù)據(jù)庫中；接收數(shù)據(jù)時，能同步畫出溫度變化的曲線，系統(tǒng)可查詢歷史溫度信息。具體在上下位機程序里面體現(xiàn)出來。下圖 為上位機工作流程圖。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NNYY17圖 上位機工作流程圖數(shù)據(jù)采集實時顯示程序設計思路：本程序使用 的通用串口控件 MSComm 來對發(fā)送到串口的數(shù)據(jù)進行采集處理。 的 MSComm 通信控件提供了一系列標準通信命令的接口，它允許建立串口連接，可以連接到其他通信設備（如 Modem） ．還可以發(fā)送命令、進行數(shù)據(jù)交換以及監(jiān)視和響應在通信過程中可能發(fā)生的各種錯誤和事件，從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、事件驅(qū)動的、高效實用的通信程序。一般說來，計算機都有一個或多個串行端口，它們依次為 ComCom2 、… ，這些串口還提供了外部設備與 PC 進行數(shù)據(jù)傳輸和通信的通道。這些串口在 CPU 和外設之間充當解釋器的角色?；緦傩耘c描述如下：屬性 描述CommPort 設置或返回通信端口號Settings 以字符串的形式設置或返回波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位和停止位PortOpen 設置或返回通信端口的狀態(tài)。也可以打開和關閉端口18Input 返回和刪除接收緩沖區(qū)中的字符Output 將字符串寫入發(fā)送緩沖區(qū) CommEvent 屬性為通信事件或錯誤返回下列值之一，在該控件的對象庫中也可以找到這些常量。你只首先要確定一個 msm 控件在 system 目錄下并且該控件已經(jīng)被 windows 注冊，程序才能正常運行。有數(shù)據(jù)向串口發(fā)過來時,程序可以將數(shù)據(jù)接收到,接收的數(shù)據(jù)是字符型的,那么將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字型的,再將這個數(shù)據(jù)的大小作為畫圖的某一個點的縱坐標,橫坐標為數(shù)據(jù)的序,這個就是圖形顯示基本原理。查看原來的數(shù)據(jù)的原理也是這樣的,不同的地方就是,數(shù)據(jù)是從文件中來,同樣的也是將多個數(shù)據(jù)分成一個一個的,然后這一個數(shù)據(jù)的大小就是畫圖的某一個點的縱坐標,橫坐標同樣為數(shù)據(jù)的序號,再將這些點用線連起來就是曲線圖。圖形能移動的原理,是我們首先改變的只是數(shù)據(jù),圖形并沒有變,但圖形的形式是由這些數(shù)據(jù)來確定的,當數(shù)據(jù)發(fā)生變化后,我們通過刷新顯示區(qū)來變化的。VB 編寫的實時顯示界面如圖 所示，點擊查詢可查詢歷史溫度信息。19圖 實時溫度曲線顯示及查詢圖串口的波特率，串口號都采用下拉選擇的方式，在使用中可跟據(jù)情況選擇讀串口數(shù)據(jù)的原理是,只要當有數(shù)據(jù)向串口發(fā)數(shù)據(jù)來時,計算機就會自動將其數(shù)據(jù)寫到一個特定的緩沖區(qū),我們只要寫程序去讀那個特定的緩沖區(qū)就可以了。此外為了保存和查詢歷史溫度數(shù)據(jù)還要在 VB 中設計建立連接到 Access 數(shù)據(jù)庫的控件，Data 控件是 Visual Basic 中的一個內(nèi)置數(shù)據(jù)控件，可以通過設置 Data 控件的 connect、DatabaseName 、RecordSource 屬性實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的連接和訪問。建立的數(shù)據(jù)庫庫文件和 VB 中創(chuàng)建的工程文件必須放在放在同一目錄下 [5]。 。第 3 章 程序設計 下位機程序下位機程序的編寫主要使用 C 語言進行編寫，可讀性要比匯編語言好很多。其中包括 DS18B20 的測溫模塊，顯示模塊和串口通信模塊，當上位機向下位機發(fā)送讀溫度指令時，單片機才會將所測得的數(shù)據(jù)傳給上位機。溫度采集系統(tǒng)的主程序設計如下：20void main(void){uchar receive。 init()。 while(1) { Read_Temperature()。 if (flash==0) {Disp_Temperature()。 }else {P2 = 0x00。 }if (RI) {RI = 0。receive = SBUF。if (receive == 39。s39。) {send_char()。 }} }}主程序為一無限循環(huán)，單片機不斷從 DS18B20 的數(shù)據(jù)口采集數(shù)據(jù)信號，用 flash標志 DS18B20 是否正常，當 flash=1 時表示 DS18B20 不正常，就由軟件設置及時關閉LED 顯示并由蜂鳴器報警。當一幀數(shù)據(jù)采集完畢即 RI 接受中斷標志位為 1，判斷下位機是否接受到來自上位機的字符“1”對應的 ASC 碼 49 時接收到時才開始將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機進行處理，RI 標志位必須由軟件清零。在串口通信模塊中，baudrate 的在程序初始化時已經(jīng)定義為 9600b/s，晶振頻率也已設定好。波特率的產(chǎn)生用定時器產(chǎn)生，在設置時選擇定時器 1，并將它的設為工作方式212，8 位的常數(shù)自動重新裝載的定時器，這種工作方式可以省去用戶軟件中重裝初值的程序，簡化定時初值的計算方法，可以相當精確的確定定時時間。計算出定時器的初值之后，在設定串行口的工作方式，在這里令SCON=0X50,即 SCON 各位中，SM0=0,SM1=1,REN=1,其他控制字為 0，選擇為工作方式 1，8 位異步收發(fā)。令 TCON 中的 TR1=1，啟動定時器，并禁止其他中斷。程序設計內(nèi)容如下所示：void init(void){EA = 1。 TMOD = 0x20。TH1=(unsigned char)(256 (XTAL / (32L * 12L * baudrate)))。TL1=(unsigned char)(256 (XTAL / (32L * 12L * baudrate)))。 SCON = 0x50。PCON amp。= 0x00。TR1 = 1。IE = 0x00。 }此外，在顯示模塊中，小數(shù)位的轉(zhuǎn)化才用了一定的技巧，由于實際顯示中只要求顯示一位小數(shù)，而 DS18B20 每一位的轉(zhuǎn)化溫度為 ℃／LSB，當每一位變化時，第一位小數(shù)只有 16 種狀態(tài)，我們只需一一算出放在一個數(shù)組中，通過查表指令即可獲取第一位小數(shù)的十進制值。由于每一位變化為 ℃／LSB，通過移位操作，即可獲得一個新的關于溫度整數(shù)部分的數(shù)據(jù)，部分設計顯示轉(zhuǎn)化程序如下：display[4]=temp_data[0]amp。0x0f。display[0]=ditab[display[4]]。 display[4]=((temp_data[0]amp。0xf0)4)|((temp_data[1]amp。0x0f)4)。display[3]=display[4]/100。display[1]=display[4]%100。display[2]=display[1]/10。display[1]=display[1]%10。其中小數(shù)位所查的表為：unsigned char code ditab[16] = {0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04, 0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}在程序中 display[0]為小數(shù)位十進制數(shù)，display[3]為百位十進制數(shù)，display[2] 為十22位十進制數(shù)，display[1]為個位十進制數(shù)，通過查詢 LED 共陽極的顯示代碼程序，分時選通即可顯示當前的溫度值。unsigned char code LEDData[ ] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8, 0x80,0x90,0xff}當然應特別注意由于個位的顯示需要顯示小數(shù)點，所以它的查表顯示代碼不一樣，應為下面的程序：unsigned char code LEDData1[ ] ={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,0xff}由于測溫范圍包含負數(shù)，還要對溫度的正負進行判別，由 DS18B20 的特性可知，當溫度為負數(shù)時，溫度高八位的前五位都為高電平，轉(zhuǎn)化時應先將測得的溫度數(shù)據(jù)取反再在最低位加 1 進行運算，具體程序設計如下：if(temp_data[1]7) { flag_zf=1。 temp_data[1]=!( temp_data[1]) temp_data[0]=!( temp_data[0])。temp_data[0]= temp_data[0]+1。if(temp_data[0]=0) { temp_data[1]= temp_data[1]+1。}}Else {flag_zf=0} 其中 temp_data[1] 為溫度數(shù)據(jù)的高八位，temp_data[0]為溫度數(shù)據(jù)的低八位，flag_zf=1 表示溫度為負，進行相應轉(zhuǎn)化再執(zhí)行上面的顯示轉(zhuǎn)化程序，為正則直接執(zhí)行顯示轉(zhuǎn)化程序里的內(nèi)容。其他延時子程序以及 DS18B20 的讀寫子程序，可見附錄 1 的完整的 DS18B20 溫度采集系統(tǒng)程序設計，在這里不做詳細介紹了。 上位機程序 在上位機 VB 程序的編寫中，最重要的是串口的初始化程序和接收觸發(fā)程序的設計。本程序使用 的通用串口控件 MSComm 來對發(fā)送到串口的數(shù)據(jù)進行采集處理。主要使用方法如下：串口設置：(“波特率，校驗方式，數(shù)據(jù)位數(shù)，停止位數(shù)”)串口數(shù)據(jù)：MSComm. InputMode(輸入模式設定)23其具體程序設計如下：Private Sub Form_Load()On Error GoTo err: = 1 = InputModeBinary = 1 = 1 = 9600,n,8,2 Call tabinit Call