【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位，是電容處于一個(gè)短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。 STC89C52 雖然內(nèi)部有震蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外部附加電路。STC89C52 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 13 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的震蕩電路，在 X X2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部的震蕩電路變會(huì)產(chǎn)生自激震蕩。本設(shè)計(jì)采用最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。震蕩晶體選擇可在 到12MHZ 之間選擇。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)震蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、震蕩電路起震速度有少許影響， C C2可在 20pF 到 100pF 之間取值 ，但在60pF 到 70pF 時(shí)震蕩器會(huì)有較高的頻率穩(wěn)定性。所以在本設(shè)計(jì)中，震蕩晶體選擇，電容選擇 30pF。 顯示電路的設(shè)計(jì) 液晶顯示器是一種將液晶顯示器件 ,連接器件 ,集成電路 ,PCB 線路板 ,背光源 ,結(jié)構(gòu)器件裝配在一起的組件。 LCD 液晶顯示模塊采用 LCD1602 型號(hào)，具有很低的功耗，正常工作時(shí)電流僅。通過編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)閉屏幕能夠更有效的降低功耗。 LCD1602 分兩行顯示，每行可顯示多達(dá) 16 個(gè)字符。 LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，通過內(nèi)部指令可實(shí)現(xiàn)對(duì)其顯示多樣的控制，并且還能利用空余的空間自定義字符。其接線如下圖所示： 圖 33液晶顯示電路 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 14 第 5 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件總體模塊 本設(shè)計(jì)單片機(jī)需要處理的信息有：溫度采集、濕度采集、液晶顯示、控制策略。所以程序就包括：溫度采集子程序、濕度采集子程序、顯示子程序、控制策略等。 圖 51 程序模塊組成圖 DS18B20 數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)化算法 初始化程序 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。 初始化程序如下： 。 DS18B20 復(fù)位初始化子程序 RESET_1820: 。復(fù)位（有具體的時(shí)序要求） SETB DQ NOP CLR DQ 。―――――――――――― 。主機(jī)發(fā)出延時(shí) 537 微秒的復(fù)位低脈沖 MOV R1,3 主 程 序 （ 控 制 策 略 ）溫度采集子程序溫度處理子程序液晶顯示子程序[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 15 DLY: MOV R0,107 DJNZ R0,$ DJNZ R1,DLY 。―――――――――――― 。然后拉高數(shù)據(jù)線 SETB DQ NOP NOP NOP 。―――――――――――― MOV R0,25H T2: JNB DQ ,T3 。等待 DS18B20 回應(yīng) DJNZ R0, T2 JMP T4 。―――――――――――― T3: SETB FLAG 。置標(biāo)志位，表示 DS1820 存在 JMP T5 。―――――――――――― T4: CLR FLAG 。清標(biāo)志位，表示 DS1820 不存在 JMP T7 。―――――――――――― T5: MOV R0,117 T6: DJNZ R0,T6 。時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間 。―――――――――――― T7: SETB DQ RET 。復(fù)位子程序 數(shù)據(jù)采集及算法轉(zhuǎn)化 由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的 ,它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念 ,因此讀寫時(shí)序很重要 .系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行 .操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù) .主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換的程序必須經(jīng)過 3個(gè)步驟：初始化、 ROM 操作指令、存儲(chǔ)器操作指令 .假設(shè)單片機(jī)系統(tǒng)所用的晶振頻率為 12MHz,根據(jù) DS18B20的初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序 ,分別編寫 3 個(gè)子程序： INIT 為初始化子程序 ,WRITE 為寫（命令或數(shù)據(jù)） 子程序 ,READ 為讀數(shù)據(jù)子程序 ,所有的數(shù)據(jù)讀寫均由最低位開始 .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)量溫度值 ,溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次 ,寫入讀出程序 如下： 。 寫入 DS18B20 子程序 WRITE_1820: 。寫入 DS18B20（有具體的時(shí)序要求） MOV R2,8 。一共 8 位數(shù)據(jù) [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 16 CLR C WR1: CLR DQ 。總線低位，開始寫入 MOV R3,6 DJNZ R3,$ 。保持 16 微秒以上 RRC A 。把字節(jié) DATA分成 8 個(gè) BIT 環(huán)移給 C MOV DQ, C 。寫入一個(gè) BIT MOV R3,23 DJNZ R3,$ 。等待 SETB DQ 。重新釋放總線 NOP DJNZ R2,WR1 。寫入下一個(gè) BIT SETB DQ RET 。寫入子程序 。 讀出 DS18B20 子程序 READ_1820: 。 將溫度低位、高位、 TH、 TL 從 DS18B20 中讀出 MOV R4,4 。mov r4,4 MOV R1,TEMPL 。 存入 25H、 26H、 27H、 28H RE0: MOV R2,8 。數(shù)據(jù)一共有 8 位 RE1: CLR C SETB DQ NOP NOP CLR DQ 。讀前總線保持為低 NOP NOP NOP SETB DQ 。開始讀總線釋放 MOV R3,9 DJNZ R3,$ 。延時(shí) 18 微妙 MOV C, DQ 。從總線讀到一個(gè) BIT MOV R3,23 。 DJNZ R3,$ 。等待 50 微秒 RRC A 。把讀得的位價(jià)值環(huán)移給 A DJNZ R2,RE1 。讀下一個(gè) BIT MOV @R1,A INC R1 。 R1 內(nèi)數(shù)據(jù)遞增 DJNZ R4,RE0 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 17 RET 。讀 出子程序 分析： DSl8B20 可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào) ,供單片機(jī)處理。通過對(duì)DSl8B20 編程可以實(shí)現(xiàn) 9~12 位的溫度讀數(shù)，并可分別在 和 750ms 內(nèi)完成 9 位和 12 位的數(shù)字量。其測(cè)溫范圍－ 55℃ ~＋ 125℃ ，最大分辨率為℃ ，在－ 10℃ ~＋ 85℃ 范圍內(nèi)其測(cè)溫準(zhǔn)確度為 177。 ℃ 。 DS18B20 采用一線總線傳輸?shù)男问娇梢灾苯影褦?shù)字量和 STC89C52 單片機(jī)進(jìn)行通信譯碼。 程序開始初始化，再經(jīng) DS18B ROM 操作指令識(shí)別判斷，再進(jìn)行存儲(chǔ)操作指令，轉(zhuǎn)化處理，讀取當(dāng)前溫度值。 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 2 字節(jié)，讀出溫度的低八位和高八位，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。其程序流程圖如下 ： [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 18 52 讀溫度程序流程圖 、寫時(shí)序子程序 讀寫的程序是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過我們對(duì)其時(shí)序的分析，從而寫出高效的程序。 發(fā) D S 1 8 B 2 0 復(fù) 位 命 令發(fā) 跳 過 R O M 命 令發(fā) 讀 取 溫 度 命 令讀 取 操 作 C R C 校 驗(yàn)移 如 溫 度 暫 存1 2 字 節(jié) 完 ?C R C 校 驗(yàn) 正 確 ？結(jié) 束N OY E S[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 19 圖 53 寫 1， 0時(shí)序 圖 54讀 0， 1時(shí)序 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 20 圖 55寫時(shí)序子程序流程圖 顯示程序 此函數(shù)實(shí)現(xiàn)的對(duì)數(shù)碼管顯示的處理，其亮點(diǎn)在于可以直接對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行操作，其本身是個(gè)兩變量函數(shù)，第一個(gè)變量是要開通的位選，第二個(gè)變量是要顯示的數(shù)據(jù)，這樣我們可以直接方便而又簡(jiǎn)單直觀的對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行操作。程序流程圖如下。 D Q = 0延 時(shí) 1 5 u sD a t e amp。 = 0 x 0 1延 時(shí) 4 5 u sD Q = 1結(jié) 束[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 21 圖 56 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 第 6章 設(shè)計(jì)總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題， 這次設(shè)計(jì)讓我成長(zhǎng) 了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，我們都知道在編寫程序之前，最重要的畫程序流程圖。流程圖反應(yīng)了程序的思想，結(jié)構(gòu)，步驟。而 畫流程圖必須要了解硬件設(shè)計(jì)者的想法以及設(shè)計(jì)方案。 先把初步的流程圖繪制出來。接下來就是構(gòu)思詳細(xì)的流程圖。由 于 使用的 52 系列單片機(jī)，是學(xué)習(xí)送 位 選位 選 值 左 移 N 位送 斷 碼N = 2P 0 . 7 = 0延 時(shí) 1 u s關(guān) 斷 位 選結(jié) 束N[鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 22 中經(jīng)常使用的芯片，比較熟悉。因此結(jié)合設(shè)計(jì)好的 Protel 圖，將使用到的引腳摘出來，結(jié)果了解分析，清楚了本次編寫程序時(shí)主要用到的單片機(jī)的 I/O口，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器等功能。此時(shí)主程序的流程圖就很容易繪制出來了。本次設(shè)計(jì)使用了傳感器 —— DS18B20。 DS18B20 內(nèi)置 ROM 區(qū)，在工作之前要求單片機(jī)寫數(shù)據(jù)，而且時(shí)序要求嚴(yán)格，才能讀出數(shù)據(jù)。第一次接觸這個(gè)傳感器，認(rèn)真學(xué)習(xí)搜集來的資料，結(jié) 合本次設(shè)計(jì)的需要，在已有的程序基礎(chǔ)進(jìn)行修改。 從這次的 設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識(shí)到，在學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。 [鍵入文字 ] [鍵入文字 ] 液晶顯示溫度控制器的設(shè)計(jì) 23 第 7 章 參考文獻(xiàn) [1]邱關(guān)源 .電路 第五版 .高等教育出版社 . [2]田立，代方震 .2021. 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)快速入門 .北京 .人民郵電出版社 [3]李朝青 . (第 3 版 ).北京 .北京航天航空大學(xué)出版社 . [4]康華光 .陳大欽 .1999．電子技術(shù)基