【文章內容簡介】 在將總線拉低后，總線控制器必須在15μs 內釋放總線?？偩€釋放后，5K 的上拉電阻將總線電平抬高。為產生寫“0”時序，在將總線拉低后，控制器在整個時序內必須持續(xù)控制總線為低電平（至少60μs）。DS18B20 在控制器發(fā)出寫時序后的15~60μs 的時間窗口內采樣總線。如果在采樣窗口期間總線為高，“1”就被寫入DS18B20；如果在采樣窗口期間總線為低，“0”就被寫入DS18B20。（4）讀時序當控制器發(fā)出讀時序時，DS18B20 可以發(fā)送數(shù)據(jù)到控制器。所有讀時序必須持續(xù)最少60μs，每個讀時序之間必須有至少1μs 的恢復時間。讀時序從控制設備將總線拉低至少1μs 后釋放總線開始。控制器啟動讀時序后，DS18B20 開始在總線上傳送“1”或“0”時，DS18B20 通過保持總線為高發(fā)送“1”，將總線拉低發(fā)送“0”時，DS18B20 在時序結束時釋放總線，總線被上拉電阻拉回到高電平空閑狀態(tài)。從DS18B20 輸出的數(shù)據(jù)在啟動讀時序的下降沿后15μs 內有效。因此，控制器必須在時序開始的15μs 內釋放總線然后采樣總線狀態(tài)。通過讀寫時序，控制器可以發(fā)出控制命令，對DS18B20 進行讀寫操作。 LCD1602簡介液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。目前字符型液晶顯示模塊已經是單片機應用設計中最常用到的信息顯示器件。它可以顯示兩行，每行16個字符，采用單+5V電源供電，外圍電路配置簡單，價格便宜，具有很高的性價比。 LCD1602芯片引腳圖LCD1602接口引腳功能如表28所示。 LCD1602接口引腳功能表引腳號符號狀態(tài)功能1GDN電源地2VCC電源 +5V3V0對比度控制端4RS輸入寄存器選擇5R/W輸入讀、寫操作6E輸入使能信號7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線（LSB）8DB1三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB2三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB3三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB4三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB5三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB6三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線（MSB）15BG VCC輸入背光 +5V16BG GDN輸入背光地LCD1602主要引腳介紹：V0：液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。RS：寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器；低電平時選擇指令寄存器。R/W：讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者寫入顯示地址；當RS為高電平R/W為低電平可以寫入數(shù)據(jù)。E：使能端，當E端由高電平跳變成為低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。LCD1602控制命令：LCD1602有11個控制指令，如表29 所示： LCD1602控制指令表指令功能清屏清DDRAM和AC值歸位AC=0，光標、畫面回HOME位輸入方式設置設置光標、畫面移動方式顯示開關控制設置顯示、光標及閃爍開、關光標、畫面位移光標、畫面移動，不影響DDRAM功能設置工作方式設置(初始化指令)CGRAM地址設置設置CGRAM地址，A5~A0=0~3FHDDRAM地址設置DDRAM地址設置讀BF及AC值讀忙標志BF值和地址計數(shù)器AC值寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM內讀數(shù)據(jù)從DDRAM或CGRAM數(shù)據(jù)讀出（1）清屏RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000000000（2）顯示開關控制RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCB功能：設置顯示、光標及閃爍開、關。其中：D表示顯示開關：D=1為開，D=0為關； C表示光標開關：C=1為開，C=0為關； B表示閃爍開關：B=1為開，B=0為關。（3）光標、畫面位移RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000001S/CR/L**功能：光標、畫面移動，不影響DDRAM其中：S/C=1：畫面平移一個字符位； S/C=0：光標平移一個字符位； R/L=1：右移；R/L=0：左移。（4）功能設置RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000001DLNF**功能：工作方式設置（初始化指令）。其中：DL=1，8位數(shù)據(jù)接口；DL=0,四位數(shù)據(jù)接口； N=1,兩行顯示；N=0，一行顯示； F=1,5 10點陣字符；F=0,5 7點陣字符。 讀寫控制時序如表210所示： LCD1602讀寫控制時序表RSR/WE功能00下降沿寫指令代碼01高電平讀忙標志和AC碼10下降沿寫數(shù)據(jù)11高電平讀數(shù)據(jù)寫命令函數(shù)：向寄存器寫入控制字參數(shù)：mand控制字void LCD__mand(unsigned char mand){LCD_delay( )。 //延時一段時間LCD1602_RW=LOW。 //寫命令時，R/W為低電平LCD1602_RS=LOW。 //寫入指令，RS為低電平LCD1602_EN=HIGH。 //置高使能線LCDIO=mand。 //接收命令字并送到數(shù)據(jù)總線上LCD1602_EN=LOW。 //在使能線的下降沿寫入數(shù)據(jù)}寫數(shù)據(jù)函數(shù):向寄存器寫入數(shù)據(jù)參數(shù):dat待要顯示數(shù)據(jù)void LCD_en_dat( unsigned char dat ){LCD_delay()。 //延時一段時間LCD1602_RW=LOW。 //寫指令時，R/W為低電平LCD1602_RS =LOW。 //寫入數(shù)據(jù)，RS為高電平LCD1602_EN=HIGH。 //置高使能線LCDIO=dat。 //接收數(shù)據(jù)并送到數(shù)據(jù)總線上LCD1602_EN=LOW。 //在使能線的下降沿寫入數(shù)據(jù)}LCD1602典型電路連接如圖25所示。 LCD1602典型電路連接說明：數(shù)據(jù)線DB0~DB7連接單片機的P0口；、（可根據(jù)具體的硬件電路修改這幾條控制線）；電阻R1用來調節(jié)液晶顯示的對比度，可以接一個5K的電位器來調節(jié)；電阻R2用來設置背光的亮度，通常接一個1K的電阻，當然也可以接入電位器來調節(jié)顯示的亮度。技巧：一般在電路設計時，很少把液晶模塊直接做到單片機的電路板上，而是通過一個接口電路來轉接，如在主板上留出16根線的接口，這樣就可以通過一組16根的排線來連接單片機和液晶顯示器。這里的驅動程序主要包括：初始化函數(shù)、設置顯示坐標、寫字符函數(shù)及寫字符串函數(shù)。① 液晶初始化函數(shù)：設置液晶的工作方式viod LCD_init(viod){ LCD_en_mand(DATA_MODE)。 //設置數(shù)據(jù)位數(shù)傳送模式 LCD_en_mand(OPEN_SCREEN)。 //開顯示 LCD_en_mand(DISPLAY_ADDRESS)。 //設置顯示地址 CLEARSCREEN。 //清屏，準備} ② 設置顯示坐標：設置字符的顯示位置，行、列坐標 參數(shù)：x列坐標，y行坐標 void LCD_set_xy(unsigned char x，unsigned char y){unsigned char address。if(y==LINE1) //判斷行address=LINE1_HEAD+x。 //設置列坐標elseaddress=LINE2_HEAD+x。LCD_en_mand(address)。 //將地址寫入寄存器}③ 寫字符函數(shù):向液晶寫一個字符參數(shù):x列坐標，y行坐標，dat將要顯示的字符數(shù)據(jù)void LCD_write_char(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dat){LCD_set_xy(x,y)。 //首先設置顯示坐標LCD_en_dat(dat)。 //寫數(shù)據(jù)}④ 寫字符串函數(shù):向液晶寫入字符串參數(shù):x列坐標，y行坐標，s將要顯示的字符串數(shù)據(jù)Viod LCD_write_string(unsigned char x，unsigned char y，unsigned char *s){LCD_set_xy(x，y)。 //首先設置顯示坐標while(*s) //判斷是否結束{LCDIO=*s。 //循環(huán)調用寫數(shù)據(jù)函數(shù)LCD_en_dat(*s)。s++。}}CPU與外設之間信息交換的過程稱為通信。根據(jù)CPU與外設之間連線結構和數(shù)據(jù)發(fā)送方式的不同，將通信分為并行通信和串行通信兩種基本方式。在并行通信方式中，數(shù)據(jù)各位同時傳送。并行通信的優(yōu)點是速度快，多用于同一設備內不同器件或模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸；缺點是需要的傳輸線多，此外還需要收/發(fā)時鐘信號、片選等控制信號，干擾大、可靠性差，線路架設困難，且成本高不適合長距離數(shù)據(jù)傳輸。在串行通信方式中，數(shù)據(jù)按位逐一傳輸。串行通信的優(yōu)點是所需傳輸線少，適合遠距離傳輸，缺點是速度慢。假設并行傳送8位二進制數(shù)所需時間為T，在發(fā)送速率相同的情況下，串行口傳送至少需要8T。而在實際的串行通信中，還需要在數(shù)據(jù)位前、后分別插入起始位和停止位，以保證數(shù)據(jù)可靠接收，因此實際傳輸時間大于8T。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，可將串行通信分為同步通信和異步通信。同步通信是一種數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)拇型ㄐ欧绞?。在這種通信方式中，數(shù)據(jù)塊內各個字節(jié)數(shù)據(jù)之間沒有間隙，傳輸速率高，但發(fā)送、接收雙方必須保持同步。所以同步通信設備結構復雜，成本較高，多用在高速數(shù)字通信系統(tǒng)中。異步通信的特點是每次只傳送一個字，每個字由起始位（規(guī)定為0電平）、數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位（規(guī)定為1電平）組成，典型的異步通信數(shù)字幀格式如下圖。 典型異步通信數(shù)據(jù)幀格式對于發(fā)送方來說，發(fā)送時，先輸出低電平的起始位，然后按特定的波特率發(fā)送數(shù)據(jù)包（包括奇偶校驗位），當最后一位數(shù)據(jù)（往往是奇偶校驗位）發(fā)送完畢后，發(fā)送一個高電平的停止位，這樣就完成了一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送過程。如果不再需要發(fā)送新的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)尚未準備就緒時，就將數(shù)據(jù)傳輸線置為高電平狀態(tài)。對于接收方來說，要不斷地檢測傳輸線上的電平狀態(tài)。當發(fā)現(xiàn)傳輸線由高電平變?yōu)榈碗娖綍r（起始位標志），即認為有數(shù)據(jù)傳入，進入接收準備狀態(tài)，然后以相同的速率檢測傳輸線的電平狀態(tài)，接收隨后送來的數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位。所以在串行異步通信方式中，發(fā)送方通過控制數(shù)據(jù)線的電平狀態(tài)來完成數(shù)據(jù)的發(fā)送；接收方通過檢測數(shù)據(jù)線的電平狀態(tài)確認是否有數(shù)據(jù)傳入以及接收的數(shù)據(jù)是0還是1，只要發(fā)送速率和接受檢測速率相同，就能準確接收，發(fā)送、接收設備可以使用各自的時鐘源完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，無需使用同一時鐘信號?？梢?，異步串行通信所需傳輸線最少，一根數(shù)據(jù)線和一根地線就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，因此在單片機控制系統(tǒng)中得到廣泛應用，在本設計中也使用異步串行通信的方式。本設計中使用RS232串行通信接口協(xié)議。AT89C52單片機內置了一個可編程的增強型全雙工通用異步串行通信接口部件UART,它主要由兩個物理上完全獨立的串行接收緩沖器和串行發(fā)送緩沖器、接收控制器（包括輸入移位寄存器）、發(fā)送控制器及發(fā)送門電路等部件組成，串行數(shù)據(jù)從TXD引腳輸出、從RXD引腳輸入。內部結構如圖。 AT89C52串行通信接口內部結構在AT89C52單片機中，與串行通信控制有關的寄存器為串行通信接口控制寄存器SCON（選擇串行通信接口工作方式）和電源控制寄存器PCON的SMOD1位（發(fā)送、接收波特率倍增控制位）。SCON各位的含義如圖。 SCON各位含義圖SCON的b7位具有雙重功能，當PCON寄存器的b6位為0時，與SM1位一起構成串行通信接口工作方式選擇位。當PCON寄存器的b6位為1時。REN 是串行接收控制位。當REN為1時，允許串行口接收數(shù)據(jù)；當REN為0時，禁止串行口接收數(shù)據(jù)。因此，可以通過軟件將REN置1或清零，即允許或禁止串行接收數(shù)據(jù)。TB8 是接受數(shù)據(jù)的第9位。TI 是發(fā)送結束中斷標志。初始化串行口后，在TI位為0的情況下，將發(fā)送數(shù)據(jù)寫入“發(fā)送緩存器”，立即啟動串行發(fā)送過程：自動在數(shù)據(jù)位前插入起始位，在數(shù)據(jù)位后插入停止位，形成發(fā)送幀；并按設定的波特率依次將起始位、數(shù)據(jù)位、停止位輸出到發(fā)送引腳TXD上，當發(fā)送完最后一個數(shù)據(jù)位時自動置1，表明當前數(shù)據(jù)幀已發(fā)送完畢?？赏ㄟ^軟件方式查詢 TI 或 RI ,也可以通過中斷方式判斷發(fā)送、接收過程是否已完成。如果串行口中斷允許ES為1，則當TI或RI之一有效時，均會產生串行中斷請求。因此，在串行中斷服務程序中，需要查詢TI或RI，以確定串行中斷請求時發(fā)送引起的還是接收引起的。此外TI和RI都不會自動清除，在中斷返回前需要用軟件清除TI、RI中斷標志位。SM2 是多機通信控制位。在方式1中，當SM2位為1時，必須收到停止位，接收中斷RI才有效。在方式1