【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。 15 圖 11 晶振電路 圖中外接晶體以及電容 C2 和 C1 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為 30PF 左右，晶振頻率選 12MHz。 為了初始化單片機(jī)內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，必須采用復(fù)位的方式，復(fù)位后可使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初始狀態(tài)開始正常工作。單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在正常運(yùn)行情況下，只要 RST 引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)間以上的高電平，即可引起系統(tǒng)復(fù)位，但如果 RST 引腳上持續(xù)為高電平 ，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位后系統(tǒng)將輸入 /輸出 (1/0)端口寄存器置為 FFH，堆棧指針 SP 置為 07H, SBUF 內(nèi)置為不定值，其余的寄存器全部清 0，內(nèi)部 RAM 的狀態(tài)不受復(fù)位的影響，在系統(tǒng)上電時(shí) RAM 的內(nèi)容是不定的。復(fù)位操作有兩種情況，即上電復(fù)位和手動(dòng) (開關(guān) )復(fù)位。本系統(tǒng)采用手動(dòng)復(fù)位方式。圖中 R1 和 C3 組成手動(dòng)復(fù)位電路，其值 R 取為 10K, C 取為 10μ F. 圖 12 復(fù)位電路 16 溫度檢測(cè)模塊 DS18B20 可以采用兩種方式供電 ,一種是采用電源供電方式 ,此時(shí) DS18B20的 1 腳接地 ,2 腳作為信號(hào)線 ,3 腳接電源 .另一種是寄生電源供電方式 ,如圖 13單片機(jī)端口接單線總線 ,為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電源 ,可用一個(gè) MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉 .。 當(dāng) DS18B20 處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉 ,上拉開啟時(shí)間最大為 10 微秒 .采用寄生電源供電方式是 VDD 和 GND 端均接地 .由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 。 圖 13 DS18B20 接口電路 溫度顯示模塊電路 顯示部分由四位數(shù)碼管構(gòu)成 ,采用的是動(dòng)態(tài)掃描方式。 其 中段選占用 8 個(gè) I/O 口，而位選占用 4 個(gè) I/O 口，段選和位選為同相驅(qū)動(dòng)。這種方法由于不需要對(duì)每個(gè) LED 數(shù)碼管單獨(dú)配置鎖存和驅(qū)動(dòng)電路，因而可簡(jiǎn)化硬件電路，當(dāng) LED 數(shù)碼管個(gè)數(shù)較多時(shí)，更加明顯。 將 DS18B20 讀出的溫度與設(shè)定的溫度比較，如溫度超限，單片機(jī)將 口置 0，溫度超限報(bào)警顯示 LED 亮，蜂鳴器報(bào)警。 17 LAX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2R64 .7 kB U Z 1B UZ Z E RD1DI O DE L E DQ1 圖 14 報(bào)警電路 基于 AT89S52 單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng)總電路 下圖為該溫度測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路圖 LALAX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LC13 3 p fC23 3 p fC31 0 u fR51 0 kR64 .7 kR 1 11kR 1 21kR 1 31kV C CB U Z 1B UZ Z E RD02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE11OE1U27 4 HC 5 7 32 3 4 5 6 7 8 91R P 1RE S P A C K 8R14 .7 K2 8 . 0DQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0R21kD1DI O DE L E DQ2 Q3 Q4 Q5Q1 圖 15 測(cè)溫系統(tǒng)的硬件電路圖 18 溫度測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)物圖 圖 16 ISP 下載 線 圖 17 未接電源的電路板 19 圖 18 電路板的背面接線 圖 19 正在工作的測(cè)溫電路板 20 第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序 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(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見圖 20 所示。 圖 20 主程序流程圖 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(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 N Y N Y 21 子 程序 讀出溫度子程序 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(shí)需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖 21 所 示。 圖 21 讀溫度流程圖 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(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖 22 所示。 Y 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗(yàn) 9 字節(jié)完？ CRC 校驗(yàn)正？確？ 移入溫度暫存器 結(jié)束 N N Y 22 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過(guò) ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 圖 22 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 計(jì)算溫度子程序 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進(jìn)行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 23 所示。 圖 23 計(jì)算溫度流程圖 開始 溫度零下 ? 溫度值取補(bǔ)碼置“ — ”標(biāo)志 計(jì)算小數(shù)位溫度 BCD值 計(jì)算整數(shù)位溫度 BCD值 結(jié)束 置“ +”標(biāo)志 N Y 23 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(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0 時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。 程序流程圖如圖 24 所 示。 圖 24 數(shù)據(jù)刷新子程序 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(hào)百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)） 結(jié)束 N N Y Y 24 第 五 章 結(jié)論 本文針對(duì)溫度測(cè)量方法的現(xiàn)狀和所要研究問題的分析，提出了一種采用單總線式數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 芯片，并運(yùn)用 AT89S52 作為控制芯片的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)，接著從單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，原理分析起，再熟悉了 AT89S52 的工作原理及使用方法后，詳細(xì)的分析了 DS18B20 芯片的結(jié)構(gòu)、工作原理、時(shí)序和測(cè)量溫度的方法，最后又簡(jiǎn)要了解下 LED 數(shù)碼管的顯示方法。在這個(gè)過(guò)程中我查閱了大量的相關(guān)資料，綜合所分 析所有內(nèi)容，再結(jié)合單片機(jī)基本知識(shí)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)電路，通過(guò)仿真確定了功能的可實(shí)現(xiàn)性，最后做出實(shí)物。通過(guò)這次學(xué)習(xí)，并親自動(dòng)手制作焊接，學(xué)到了很多，也加強(qiáng)了很多大學(xué)學(xué)習(xí)的基本技能， 是理論與實(shí)際得到很好的結(jié)合，在這個(gè)過(guò)程中 ，也和同學(xué)進(jìn)行了很多溝通，交流，體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的樂趣 ，經(jīng)過(guò)最后的調(diào)試，系統(tǒng)成功的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能， 由于時(shí)間有限和本身知識(shí)水平的欠缺，我們認(rèn)為本系統(tǒng)可能還有需要改進(jìn)和提高的地方 。 25 參考文獻(xiàn) [1] 李伯成 . 基于 MCS51 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].電子工業(yè)出版社 .2021 [2] 孫育才，王榮興，孫華芳 . 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[12]忠梅 . 單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]. 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， 1997 26 致 謝 首先，我要衷心感謝一直以來(lái)給予我無(wú)私幫助和關(guān)愛的老師們，特別是我的導(dǎo)師 張德祥 老師， 張老師學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)事情要求也是 精益求精，對(duì)我們進(jìn)行了十分細(xì)致的指導(dǎo) ， 從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題到最后的截稿 ，特別是焊接電路板的過(guò) 程 中， 張老師一直 嚴(yán)格要求我們，并提出了許多實(shí)質(zhì)性的建議給我們參考，幫我們解決問題 。 “ 授人以魚不如授人以漁 ” ，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我接受了全新