【文章內容簡介】 64位ROM存儲器件獨一無二的序列號。暫存器包含兩字節(jié)（0和1字節(jié)）的溫度寄存器，用于存儲溫度傳感器的數字輸出。暫存器還提供一字節(jié)的上線警報觸發(fā)（TH）和下線警報觸發(fā)（TL）寄存器（2和3字節(jié)），和一字節(jié)的配置寄存器（4字節(jié)），使用者可以通過配置寄存器來設置溫度轉換的精度。暫存器的6和7字節(jié)器件內部保留使用。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼（CRC ）。 DS18B20加電后，處在空閑狀態(tài)。要啟動溫度測量和模擬到數字的轉換，處理器須向其發(fā)出Convert T [44h] 命令；轉換完后，DS18B20回到空閑狀態(tài)。溫度數據是以帶符號位的16bit補碼存儲在溫度寄存器中的。符號位說明溫度是正值還是負值，正值時S=0，負值時S=1。訪問DS18B20必須嚴格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列混亂，DS18B20都不會響應主機（除了Search ROM 和Alarm Search這兩個命令，在這兩個命令后，主機都必須返回到第一步）。 a．初始化： DS18B20所有的數據交換都由一個初始化序列開始。由主機發(fā)出的復位脈沖和跟在其后的由DS18B20發(fā)出的應答脈沖構成。當DS18B20發(fā)出響應主機的應答脈沖時，即向主機表明它已處在總線上并且準備工作。 b. ROM命令： ROM命令通過每個器件64bit的ROM碼，使主機指定某一特定器件（如果有多個器件掛在總線上）與之進行通信。DS18B20的ROM如表35所示，每個ROM命令都是8 bit長。指令協(xié)議功能讀ROM33H讀DS18B20中的編碼(即64位地址)符合ROM55H發(fā)出此命令后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單總線上與該編碼相對應的DS18B20,使之作出響應，為下一步對該DS18B20的讀寫作準備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個數和識別64位ROM地址，為操作各器件作好準備跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20V 溫度轉換命令，適用于單個DS18B20工作告警搜索命令0ECH執(zhí)行后，只有溫度超過廟宇值上限或下限的片子才做出響應溫度轉換44H啟動DS18B20進行溫度轉換，轉換時間最長為500ms(典型為200ms),結果豐入內部9字節(jié)RAM中讀暫存器BEH讀內部RAM中9字節(jié)的內容 寫暫存器4EH發(fā)出向內部RAM的第4字節(jié)寫上、下溫度數據命令，緊該溫度命令之后，傳達兩字節(jié)的數據復制暫存器48H將RAM中第4字內容復制到E2PROM中重調E2PROM0B8H將E2PROM中內容恢復到RAM中的第4字節(jié)讀供電方式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時DS18B20發(fā)送“0”，外部供電時DS18B20發(fā)送“1”表35 ROM命令 液晶顯示模塊 液晶顯示模塊電路 液晶顯示模塊以其微功耗、體積小、顯示內容豐富、模塊化、接口電路簡單等諸多優(yōu)點得到廣泛應用。液晶顯示模塊分字符型和點陣型兩種,前者只能顯示常用的字符,點陣型液晶顯示模塊除顯示字符外還能顯示各種圖形和漢字。，為液晶顯示屏與單片機的連接電路圖。 液晶顯示屏與單片機的連接電路 液晶顯示屏簡介 12864是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內置8192個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集。該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。可以顯示84行1616點陣的漢字。可完成圖形顯示。電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 LCD結構尺寸基本特性:低電源電壓（VDD:++）顯示分辨率:12864點內置漢字字庫，提供8192個1616點陣漢字(簡繁體可選)內置 128個168點陣字符2MHZ時鐘頻率顯示方式：STN、半透、正顯驅動方式：1/32DUTY，1/5BIAS視角方向：6點背光方式：側部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10通訊方式：串行、并口可選內置DCDC轉換電路，無需外加負壓無需片選信號，簡化軟件設計工作溫度: 0℃ +55℃ ,存儲溫度: 20℃ +60℃ 控制器接口信號說明：如表36,37RSR/W功能說明LLMPU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標志（BF）及地址記數器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫入數據到數據暫存器（DR）HHMPU從數據暫存器（DR）中讀出數據表36 RS和R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式E狀態(tài)執(zhí)行動作結果高——低I/O緩沖——DR配合/W進行寫數據或指令高DR——I/O緩沖配合R進行讀數據或指令低/低——高無動作 表37 E信號 忙標志:BF。=1表示模塊在進行內部操作,=0時,模塊為準備狀態(tài),隨時可接受外部指令和數據。利用STATUS RD 指令,可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗模塊之工作狀態(tài)。字型產生ROM（CGROM）：字型產生ROM（CGROM）提供8192個此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關的控制。DFF=1為開顯示（DISPLAY ON),DDRAM 的內容就顯示在屏幕上，DFF=0為關顯示（DISPLAY OFF)。DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號控制的。 顯示數據RAM（DDRAM）：模塊內部顯示數據RAM提供642個位元組的空間，最多可控制4行16字（64個字）的中文字型顯示，當寫入顯示數據RAM時，可分別顯示CGROM與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0000000006共4個）將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數字的字型，至于A1以上的編碼將自動的結合下一個位元組，組成兩個位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB（A1A0F7FFH）。 字型產生RAM(CGRAM)：字型產生RAM提供圖象定義(造字)功能, 可以提供四組1616點的自定義圖象空間，使用者可以將內部字型沒有提供的圖象字型自行定義到CGRAM中，便可和CGROM中的定義一樣地通過DDRAM顯示在屏幕中。地址計數器AC：地址計數器是用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由設定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時，地址計數器的值就會自動加一，當RS為“0”時而R/W為“1”時，地址計數器的值會被讀取到DB6——DB0中。光標/閃爍控制電路：此模塊提供硬體光標及閃爍控制電路，由地址計數器的值來指定DDRAM中的光標或閃爍位置。 鍵盤輸入模塊 一般具有人機對話的單片機系統(tǒng)少不了會有鍵盤。本設計采用三個按鍵，最佳的接口方案是獨立式接法，即每一個I/O口上只接一個按鍵，按鍵的另一端接地。獨立式鍵盤的實現方法是利用單片機I/O口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下。我們將按鍵的一端接地，另一端接一個I/O口，程序開始時將此I/O口置于高電平，平時無按鍵按下時I/O口保護高電平。當有鍵按下時，此I/O口與地短路迫使I/O口為低電平。按鍵釋放后，與單片機連接的上拉電阻使I/O口仍然保持高電平。本設計所要做的就是在程序中查詢此I/O口的電平狀態(tài)就可以了解是否有按鍵動作了。 值得注意的是，本設計在用單片機對鍵盤處理的時候涉及到了一個重要的過程，那就是鍵盤的去抖動。這里說的抖動是機械的抖動，是當鍵盤在未按到按下的臨界區(qū)產生的電平不穩(wěn)定正?，F象，并不是我們在按鍵時通過注意可以避免的。這種抖動一般在10~200毫秒之間，這種不穩(wěn)定電平的抖動時間對于人來說太快了，而對于時鐘是微秒級的單片機而言則是漫長的。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須去除或避開它。此處我采用軟件去抖動，實現方法是先查詢按鍵當有低電平出現時立即延時10~200毫秒以避開抖動，延時結束再讀一次I/O口的值。按鍵分工，從左至右依次為3號按鍵，一號鍵模式鍵，二號三號鍵為加減鍵。 鍵盤接口電路4 設計語言及軟件介紹 匯編語言介紹 匯編語言是一種功能很強的程序設計語言,也是利用計算機所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。匯編語言”作為一門語言，對應于高級語言的編譯器，需要一個“匯編器”來把匯編語言原文件匯編成機器可執(zhí)行的代碼。 wave6000軟件介紹 這個軟件是南京偉福公司的單片機開發(fā)軟件，一般就是用在C51單片機。不需要購買仿真器，使用軟件模擬器就可以了，使用很方便的。 也支持KEILC，但最好不要在WAVE內使用C，如果想用C編寫，還是用KEIL C方便。WAVE6000編譯軟件，采用中文界面。用戶源程序大小不受限制，有豐富的窗口顯示方式，能夠多方位、動態(tài)地展示程序的執(zhí)行過程。其項目管理功能強大，可使單片機程序化大為小，化繁為簡，便于管理。另外，其書簽、斷點管理功能以及外設管理功能等為51單片機的仿真帶來極大的便利。5 系統(tǒng)軟件設計 概述 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，本系統(tǒng)的軟件編程設計是在Keil軟件環(huán)境中完成的。我們寫的C語言、匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于MCS51單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果使用C語言編程，那么Keil幾乎就是不二之選。即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調試工具也會令人事半功倍。 Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現高級語言的優(yōu)勢。 系統(tǒng)程序設計模塊 本課題設計的太陽能熱水器控制系統(tǒng)的軟件程序設計主要由（1）初始化程序，（2）掃描按鍵程序，（3）按鍵處理子程序，（4）讀取水位信息、水箱溫