【文章內(nèi)容簡介】 ；一個字節(jié)數(shù)據(jù)寫完后拉高總線電平RET讀DS18B20流程圖：圖210 讀時序流程圖讀DSl8B20子程序:：；從DS18B20讀取溫度數(shù)據(jù)；從DSl8B20中讀出2Byte的溫度數(shù)據(jù)，分別放入28H，29HRead_1820：MOV R4，2 ；將溫度高低位分別從DS1SB20的暫存器內(nèi)讀出MOV R1，29H ；低位存29H,高位存28HRE00：MOV R2，8 ；數(shù)據(jù)共8BitRE01：CLR C ；清進位SETB TMDAINOPCLR TMDAINOPNOPSET TMDAI ；按時序準備讀取溫度數(shù)據(jù)MOV R3，1DJNZ R3，$MOV C，TMDAI ；將1Bit溫度數(shù)據(jù)讀入CMOV R3，15 ；延時保證讀入1Bit數(shù)據(jù)DJNZ R3，$RRC A；DJNZ R2，RE01 ；將1Byte數(shù)據(jù)寫入累加器AMOV @R1，ADEC R1DJNZ R4，RE00 ；將DS1SB20高低位數(shù)據(jù)存入RETDS18B20兩種供電方式：寄生電源和外接電源方式，連接方法如圖211所示。圖211 DS18B20兩種供電方式寄生電源方式下，DS1SB20的VDD端和GND端都接地，只用一根單總線和主機通信及獲取電源。，和DS18B20芯片的寄生電容形成充放電電路；外接電源方式下，DS18B20的VDD端外接一個+3~+5V電源，GND端接地?？梢娂纳娫捶绞娇梢允〉粢桓娫淳€，大大較低了布線的成本，但是當總線上節(jié)點較多且同時進行溫度轉(zhuǎn)換時,容易造成供電不足且所需的轉(zhuǎn)換時間較長。外接電源方式穩(wěn)定可靠，測量速度較快。所以本系統(tǒng)采用外接電源供電方式。 AT89S52微控制器相關(guān)介紹論文采用AMTEL公司生產(chǎn)的AT89S52微處理器對DS18B20進行讀寫操作，并處理計算溫度數(shù)據(jù)。AT89S52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CM0ssbit單片機，片內(nèi)含4Kbytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用AMTEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準8051指令系統(tǒng)及引腳，它集Flash程序存儲器即可在線編程(ISP)編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強大，且芯片價格便宜，因此，近年來得到了極其廣泛的應用。圖212 單片機外觀圖AT89S52單片機的外觀圖、基本結(jié)構(gòu)及其引腳設定見圖212，圖213，圖214所示。圖213 單片機結(jié)構(gòu)圖圖214 單片機引腳圖AT89S52結(jié)構(gòu)特點如下：(l)、8位CPU；(2)、片內(nèi)震蕩及時鐘電路；(3)、32根I/O線；(4)、外部存儲器尋址范圍ROM、RAM各64K；(5)、2個16位的定時器/計數(shù)器；(6)、5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級；(7)、全雙工串行接口。AT89S52單片機的存儲器結(jié)構(gòu)特點之一是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，并有各自的尋址機構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)稱為哈佛結(jié)構(gòu)單片機。這種結(jié)構(gòu)與通用微機的存儲器結(jié)構(gòu)不同，一般微機只有一個存儲器邏輯空間，可隨意安排ROM或RAM，訪存時用同一種指令，這種結(jié)構(gòu)稱為普林斯頓型。AT89S52單片機在物理上有四個存儲空間：片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。AT89S52片內(nèi)有256Kb數(shù)據(jù)存儲器RAM和4KB的程序存儲器ROM。除此之外，還可以在片外擴展RAM和ROM，并且各有64KB的尋址范圍。也就是最多可以在外部擴展2*64KB存儲器。AT89S52的存儲器組織結(jié)構(gòu)如圖215所示。圖215 單片機存儲器組織結(jié)構(gòu)圖 DM1602液晶顯示器簡介論文采用DM1602液晶顯示器作為顯示器。該模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分2行16個字。該模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等。和其他模塊相比，該模塊功耗低、體積小、重量輕、壽命長，并且不需要CCFL背光逆變器和DCDC顯示驅(qū)動電源，與MCU接口簡單等特點。主要技術(shù)參數(shù)如表28所示，接口信號說明如下表29所示。表28 DM1602技術(shù)參數(shù)顯示容量16*2字符芯片工作電壓~工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸*（WXH）mm表29 DM1602引腳說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令12D5Data I/O5R/W讀/寫13D6Data I/O6E使能端14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光正極8D1Data I/O16BLK背光負極外形尺寸如圖216所示。圖216 1602外形尺寸接下來介紹DM1602液晶顯示器的程序設計。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表28所示，它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。(注：1為高電平、0為低電平)。讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW=H，E=H輸出：D0~D7=狀態(tài)字寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0~D7=指令碼，E=高脈沖輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H，E=H輸出：DO~D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=L，DO~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出：無表210 DM1602指令表指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標或字符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生存儲器地址0001字符發(fā)生存儲器地址（AGG）置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ADD）讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址（AC）寫數(shù)據(jù)到CGROM10要寫的數(shù)從CGROM讀數(shù)11要讀的數(shù)讀時序曲線如圖217所示：圖217 DM1602讀時序圖寫時序曲線如圖218所示：圖218 DM1602寫時序圖。圖219 液晶顯示流程圖：。液晶模塊初始化。向1602液晶模塊寫入顯示信息DISPLCD：MOV LCD，01H ；寫指令01H，清屏LCALL ENABLEMOV LCD，38H ；寫指令38H，設定LCD為16*2顯示5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口LCALL ENABLEMOV LCD，0FH ；寫指令0FH，顯示、光標、閃爍ONLCALL ENABLEMOV LCD，06H ；寫指令06H，光標輸入方式增量移位LCALL ENABLE。液晶模塊顯示程序DISPLCD1：MOV LCD，80H ；第一行顯示第1個字符的位置ACALL ENABLEMOV LCD，0C0H ；第二行位置LCALL ENABLEJNB DS18B20，DSERR2 ；判斷DS18B20是否正常MOVD LCD1，20H ；空格MOVD LCD2，54HENABLE： ；寫命令時序CLR RSSETB EWRITE1：MOV R1，16A1：MOV A，@R0CALL WRITE2INC R0DJNZ R1，A1RET ；寫字符串WRITE2： ；寫單個字符 MAX232串口芯片簡介論文中，AT89S52與以太網(wǎng)控制器的通信主要通過串行口來實現(xiàn)。AT89S52的10腳(RXD)和11腳(TXD)提供了一個串行接口,采用TTL電平標準。而以太網(wǎng)通信單元串行口所采用的是RS232標準的串行口標準。因此需要一個設備進行兩個串口標準之間的轉(zhuǎn)換，論文采用MAXIM公司生產(chǎn)的Max232轉(zhuǎn)換芯片，該芯片能將通信信號從TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232標準電平，圖220為Max232芯片引腳圖。圖220 MAX232引腳圖引腳定義如表211所示。表211 RS232引腳定義引腳號符號方向功能1DCD輸入數(shù)據(jù)載體檢測2TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)3RXD輸入接收數(shù)據(jù)4DTR輸出數(shù)據(jù)終端準備好5GND信號地6DSR輸入數(shù)據(jù)通訊設備好7RTS輸出請求發(fā)送8CTS輸入清除發(fā)送9RI輸出振鈴指示第3章 系統(tǒng)的硬件設計及程序編程第3章 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設計及程序編程本章重點介紹將DS18B20應用在單總線上組成測溫層，并設計了穩(wěn)壓電源電路、DS18B20與單片機的連接電路、PC與單片機的連接電路、外圍電路等以及軟件編程。在電子電路中,通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率穩(wěn)壓電源的組成可以用圖31表示，它是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。圖31 直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?然后通過整流電路將交流電壓變成脈動的直流電壓。由于此脈動的直流電壓還包含較大的紋波,必須通過濾波電路加以濾除,從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(一般有177。10%左右的波動)、負載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后,還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當電網(wǎng)電壓波動、負載和溫度變化時,維持輸出直流電壓穩(wěn)定。 穩(wěn)壓電路設計論文采用7805三端固定輸出穩(wěn)壓器作為下位機穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓器件，7805三端固定輸出穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器。它將全部電路集成在一塊芯片上，整個集成穩(wěn)壓電路只有輸入（Vi）、輸出（Vo）和公共端（COM）三個引出端，其內(nèi)部由恒流源、基準電壓源、取樣電阻、比較放大、調(diào)整管、保護電路、溫度補償電路組成，輸出電壓值為+5V。7805三端固定輸出穩(wěn)壓器，因內(nèi)部有過熱、過電流保護電路，因此它的性能優(yōu)良、可靠性高，又因為這種穩(wěn)壓器具有體積小、使用方便、價格低廉等優(yōu)點，所以得到廣泛應用。穩(wěn)壓電路的原理圖如圖32所示。圖32穩(wěn)壓電路原理圖為了改善紋波特性，在輸入端加接電容Ci，在輸出端加接電容Co，其目的是改善負載的瞬態(tài)響應。輸入電壓的選擇是： （31）式中，為產(chǎn)品允許的最大輸入電壓；為輸入電壓；為輸出電壓；2V為最小輸入輸出電壓差，電路中的外接二極管VD起輸出短路保護作用。本系統(tǒng)所制作的穩(wěn)壓電源實物圖如圖33所示。圖33 穩(wěn)壓電源實物圖 溫度數(shù)據(jù)處理算法分析及程序設計 溫度數(shù)據(jù)處理算法DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E^2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。暫存存儲器包含了8個連續(xù)字節(jié),前兩個字節(jié)是測得的溫度信息,第一個字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位,第二個字節(jié)是溫度的高八位。第三個和第四個字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復位時被刷新。第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)部計算。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。暫存存儲器的前兩個字節(jié)代表的數(shù)據(jù)格式是：溫度低位字節(jié)(A) 溫度高位字節(jié)(B)溫度算法:=11111b，D=1；SSSSS=00000b，D=1。℃。(其中S代表暫存器位數(shù)，D為符號位)=1時，溫度值取TH值。=1時，溫度值取TL值。結(jié)構(gòu)寄存器的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。該字節(jié)各位的意義如下:MSB LSBTM R1 RO 11111表31 分辨率設置表R0R1分辨率溫度轉(zhuǎn)換時間009Bit0110Bit1011Bit375ms1112Bit750ms低五位一直都是1，TM是測試模式位,用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS1SB20出廠時該位被設置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設置分辨率，如上表31所示：(DS18B20出廠時被設置為12位)。論文采用12Bit分辨率，R0、R1選定值為11，設定的DS18B20分辨率為12位模式，℃?！?微處