【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RAM中 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM中 9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的第 3,4 字節(jié)寫上 ,下限溫度數(shù)據(jù)命令 ,緊跟該命令之后 ,是傳輸兩字節(jié)數(shù)據(jù) . 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM中的第 3,4 字內(nèi)容復(fù)制到 EEPRAM 中 . 重調(diào)EEPRAM 0B8H 將 EEPRAM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM中的第 3,4字節(jié) . 讀供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式 ,寄生供電時(shí) DS18B20 發(fā)送“ 0” ，外接電源供電， DS18B20 發(fā)送“ 1” DS18B20 的特性 DS18B20 可以程序設(shè)定 9~12 位的分辨率，精度為177。 ℃?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的 報(bào)警溫度，存儲(chǔ)在 EEPROM，掉電后依然保存。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的 ， 性能價(jià)格比也非常出色 ！ 前言 15 百手起駕 整理為您 DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡(jiǎn)化版本，省略了存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度，分辨率參數(shù)的 EEPROM，精度降低為177。 2℃。適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品 。表 為 DS18B20 的特性指標(biāo)： 表 特性指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng)目 指標(biāo) 1 溫度傳感器 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 2 溫度精 度 177。 ℃（ 10~+85℃范圍內(nèi)） 3 測(cè)溫范圍 55℃ ~+125℃ 4 溫度分辨率 12 位（ ℃） 5 測(cè)溫速度 750ms（ 12 位分辨率） 6 電源要求 3V~ 7 通訊電纜 三芯屏蔽電纜 8 支持通訊電纜長(zhǎng)度 300m 9 運(yùn)行環(huán)境 55℃ ~+125℃ 10 外型尺寸 ψ 6mm 11 材質(zhì) 不銹鋼 前言 16 百手起駕 整理為您 DS18B20 工作原理 DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與 DS1820相同 ,只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同 而 不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由 2s 減為 750ms。 下圖是 DS18B20 的讀寫時(shí)序圖： 圖 35 DS18B20 的讀寫時(shí)序圖 DS18B20 與單片機(jī)的連接圖 ： 前言 17 百手起駕 整理為您 圖 36 DS18B20 與單片機(jī)的連接圖 DS18B20 使用中注意事項(xiàng) DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單，測(cè)溫精度高，連接方便，占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： (1). 較小的硬件開(kāi)銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送。因此，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格地保 證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用 PL/M， C 等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS18B20 操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 (2).在 DS18B20 的有關(guān)資料中，均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并未如此。當(dāng)單總線上所掛 DS18B20 超過(guò) 8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要加以注意。 (3).連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的，試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò) 50米時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù) 據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150 米。當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在使用DS18B20 進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。 (4).在 DS18B20 測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20 的返回信號(hào)，一但某個(gè) DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 時(shí)，將沒(méi)前言 18 百手起駕 整理為您 有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn) 行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給以一定的重視。 恒壓恒流橋式 2A驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 介紹 L298N 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是 15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。可以方便的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。 L298N 芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的 IO口提供信號(hào) ， 而且電路簡(jiǎn)單 。圖 37為 L298N 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖： 圖 37 L298N 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 L298N 的 引腳圖 前言 19 百手起駕 整理為您 圖 38 L298的引腳圖 L298N 與單片機(jī)的連接圖 圖 39 L298 與單片機(jī)連接圖 前言 20 百手起駕 整理為您 時(shí)鐘電路： 圖 310 時(shí)鐘電路圖 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該增益反相放大器的輸入端為 X1，輸出引腳為 X2。兩個(gè) 引腳跨接晶振和微調(diào)電阻，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器 。 復(fù)位電路： 本設(shè)計(jì)用的是手動(dòng)復(fù)位電路中的按鍵電平復(fù)位電路。通過(guò) RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc接通而實(shí)現(xiàn)。如圖 311 所示 ： 圖 311 復(fù)位電路 LED 顯示電路： 前言 21 百手起駕 整理為您 單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò) LED進(jìn)行顯示。 LED 接成共陰， 位選用譯碼器控制，段選由鎖存器鎖存， 同時(shí)考慮的 LED 的擴(kuò)流電路。 LED 各管腳如圖 312 所示，接單片機(jī)的P0 口和 P2 口。 圖 312 LED顯示電路 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計(jì) Proteus 軟件環(huán)境介紹 本系統(tǒng)的 硬件設(shè)計(jì)首先是在 Proteus 軟件環(huán)境中仿真實(shí)現(xiàn)的。 Proteus 軟件是來(lái)自英國(guó) Labcenter electronics 公司的 EDA工具軟件， Proteus 軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了具有和其它 EDA工具一樣的原理布圖、 PCB自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是， 它 的電路仿真是互動(dòng)的 。 針對(duì)微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試 。 如 果 有顯示及輸出，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等 ， 還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果 。前言 22 百手起駕 整理為您 Proteus 建 立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境 ， 尤其重要的是 Proteus Lite 可以完全免費(fèi)，也可以花微不足道的費(fèi)用注冊(cè)達(dá)到更好的效果 。 Proteus 是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具 。 可以仿真 51系列、 AVR、 PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如 LCD， RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá) ， LED， AD/DA，部分 SPI器件，部分 IIC 器件 ...） 。 其實(shí) Proteus 與 Multisim 比較類似，只不過(guò)它可以仿真 MCU， 當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開(kāi)發(fā)板和仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是初 學(xué)者 擁 有 它們 的可能性比較小 。 當(dāng)然，硬件實(shí)踐還是必不可少的 。在沒(méi)有硬件的情況下 ， Proteus能像 Pspice 仿真模擬 /數(shù)字電路那樣仿真 MCU及外圍電路。另外，即使有硬件，在程序編寫早期用軟件仿真一下也 是很有必要的。 Proteus 軟件主要具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)： 設(shè)計(jì)和仿真軟件 Proteus 是一個(gè)很有用的工具，它可以幫助學(xué)生和專業(yè)人士提高他們的模擬和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力。 它允許對(duì)電路設(shè)計(jì)采用圖形環(huán)境，在這種環(huán)境中，可以使用一個(gè)特定符號(hào)來(lái)代替元器件，并完成不會(huì)對(duì)真實(shí)電路造成任何損害的電路仿真操作。 它可以仿真儀表以及可描述在仿真過(guò)程中所獲得的信號(hào)的圖表。 它可以仿真目前流行的單片機(jī)，如 PICS, ATMELAVR, MOTOROLA, 8051 等。 在設(shè)計(jì)綜合性方案中 ,還可以利用 ARES 開(kāi)發(fā)印制電路板。 Protel 軟件環(huán)境介紹 Protel 印制板設(shè)計(jì)軟件包是澳大利亞 Protel Technology 公司與 1990 年推出的電子CAD 產(chǎn)品，具有方便、易學(xué)、實(shí)用、快速以及高速度、高步通率的特點(diǎn)。它采用了分層次下拉窗口菜單結(jié)構(gòu)形式，用戶基本上不需要記背太多的鍵盤命令，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單命 令就能操作， Protel 有著很高的自動(dòng)布線布通率。布通率是電子產(chǎn) CAD 產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它反映電子元件在電路圖中連接關(guān)系有多少能在印刷版圖中實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)常用的單、雙面印制板時(shí)只要選擇適當(dāng)?shù)脑季趾筒季€策略方法 ， Protel 就可以輕易的達(dá)到 98%100%的布通率。對(duì)于極少數(shù)不能布通的定方 ， Protel可以用飛線指示出來(lái)，引導(dǎo)用戶用手工方法連通。另外， Protel有強(qiáng)大的宏命令設(shè)置功能，利用宏命令功能多定義的熱鍵可以大大提高操作速度。 Protel 對(duì)微機(jī)的軟硬件配置要求很低： cpu 在 8088 以上， 以上版本，內(nèi)存640kb 以上，雙軟件（或一個(gè)軟件一個(gè)硬盤），單色顯示器（多層板設(shè)計(jì)時(shí)最好用彩色），前言 23 百手起駕 整理為您 各種兼容打印機(jī)。也能在 Windows9X 平臺(tái)的模擬 DOS下運(yùn)行。 Protel 已成為印制板設(shè)計(jì)加工方面的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì) Protel在 CAD 的市場(chǎng)占有率達(dá) 95%，成為電子產(chǎn)品制造業(yè)界的首選 CAD 軟件。 程序流程圖： （ 1）主程序流程圖 ： 開(kāi) 始關(guān) 閉 蜂 鳴 器 與電 機(jī)調(diào) 用 讀 取 溫 度 函 數(shù)數(shù) 碼 管 顯示 溫 度 值判 斷 溫 度 值 2 5 度 ？判 斷 溫 度 值 1 5 度 ？否電 機(jī) 順 時(shí) 針 旋轉(zhuǎn) ， 蜂 鳴 器 報(bào) 警是電 機(jī) 不 轉(zhuǎn) ， 蜂 鳴 器不 響否電 機(jī) 逆 時(shí) 針 旋 轉(zhuǎn) ， 蜂鳴 器 報(bào) 警是結(jié) 束 圖 41 主程序流程圖 （ 2） DS18B20 程序流程圖如圖 42所示 ： 前言 24 百手起駕 整理為您 開(kāi) 始初 始 化 D S 1 8 B 2 0啟 動(dòng) D S 1 8 B 2 0 進(jìn) 行 轉(zhuǎn) 換 ， 發(fā) S k i p r o m 命 令 ， c o n v e r t 命 令等 待 2 0 0 m s初 始 化 D S 1 8 B 2 0讀 取 溫 度 值返 回 圖 42 DS18B20 工作流程圖 5 系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程 通過(guò)上面的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)的工作已經(jīng)基本完成，接下來(lái)的工作就是對(duì)所設(shè)計(jì)好的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。通過(guò)調(diào)試可以檢查出系統(tǒng)出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤，從而進(jìn)行下一步的修改。 （ 1）在 Protel 99 SE 中，對(duì)硬件電路圖進(jìn)行 ERC 電氣規(guī)則檢查。 前言 25 百手起駕 整理為您 圖 51 ERC 電氣規(guī)則檢查結(jié)果 （ 2）程序調(diào)試 程序經(jīng)過(guò)調(diào)試顯示“ 0 錯(cuò)誤， 0警告”。表示程序調(diào)試通過(guò)。 圖 52 程序調(diào)試通過(guò)示意圖 （ 3） Proteus 調(diào) 試 仿真 圖 53 Proteus 仿真圖 前言 26 百手起駕 整理為您 結(jié) 論 在這次的課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了許多東西， 整個(gè)做設(shè)計(jì) 的過(guò)程是訓(xùn)練 我 獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的過(guò)程。 按照老師給予我們的題目及其要求 ，可以使 我們 了解科學(xué)研究的過(guò)程，掌握如何收集、整理和利用材料；如何觀察、如何調(diào)查、作樣本分析；如何利用圖書館，檢索文獻(xiàn)資料；如何操作 文本及其它一些軟件 等方法。 整個(gè)設(shè)計(jì) 的過(guò)程，同時(shí)也是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，而且是更生動(dòng)、更切實(shí)、更深入的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。首先， 一個(gè)設(shè)計(jì) 是結(jié)合科研課題，把學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，在理論和實(shí)際結(jié)合過(guò)程中進(jìn)一步消化、 加深和鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為分析和解決問(wèn)題的能力。其次，在搜集材料、調(diào)查研究、接觸實(shí)際的過(guò)程中，既可以印證學(xué)過(guò)的書本知識(shí)，又可以學(xué)到許多課堂和書本里學(xué)不到的活生生的新知識(shí)。前言 27 百手起駕 整理為您 致 謝 在 XX 老師的指導(dǎo)下，我完成了本次設(shè)計(jì) 。 他 們 的 專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白 了許多為人處世的道理。本 設(shè)計(jì) 從選題到完成，每一步都是在 他 們 的指導(dǎo)下完成的， 傾注了 老師 大量的心血。 在此課程設(shè)計(jì)期間。 XX