【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 DS18B20使用中注意的事項(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)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： ，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(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)DS1820操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 ，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820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。 。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m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)150m，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)斐傻摹Ｒ虼?，在用DS1820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。 ，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器(簡(jiǎn)稱晶振)或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時(shí)鐘脈沖。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖36所示，圖中，電容器CC2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值通常取30PF左右。晶振頻率的典型值位12MHZ，采用6MHZ的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。由圖36可見(jiàn)，外部振蕩信號(hào)由XTAL2引入，XTAL1接地。為了提高輸入電路的驅(qū)動(dòng)能力，通常使外部信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)帶有上拉電阻的TTL反相門后接入XTAL2。圖36內(nèi)部振蕩方式外部振蕩方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入單片機(jī)內(nèi)，這種方式適宜用來(lái)使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持同步。當(dāng)MCS—51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST（全稱RERST）出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單位就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。通常用的上電復(fù)位電路如圖37所示。圖中電容C和電阻R對(duì)電源Vcc來(lái)說(shuō)構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能。所謂手動(dòng)復(fù)位，是指通過(guò)接通一按鈕開(kāi)關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，一般是通過(guò)手動(dòng)復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常采用手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位結(jié)合，其電路如圖37所示。 圖37單片機(jī)復(fù)位電路圖 單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位操作時(shí)單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括是程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，這表明程序從0000H地址單元開(kāi)始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動(dòng)后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值。 值得指出的是，記住一些特殊功能寄存器復(fù)位后的主要狀態(tài)如表34所示，對(duì)于了解單片機(jī)的初態(tài)，減少應(yīng)用程序中的初始化部分是十分必要的。 說(shuō)明：表中符號(hào)為隨機(jī)狀態(tài)。 A=00H,表面累加器已被清零。表34特殊功能寄存器特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)A00HTMOD00HB00HTCON00HPSW00HTH000HSP07HTL000HDPL00HTH100HP0~P3FFHSBUF不定IP***00000BSCON00HIE0**00000BPCON0*******BPSW=00H,表明選寄存器0組為工作寄存器組；SP=07H,表明堆棧指針指向片內(nèi)RAM07H字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到08H單元中；P0~p3=FFH,表明已向各端口線寫入1，此時(shí)，個(gè)端口既可用于輸入又可用于輸出；IP=***00000B,表明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級(jí)；IE=0**00000B,表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷；系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。51單片機(jī)的復(fù)位是由RESET引腳來(lái)控制的，此引腳與高電平相接超過(guò)24個(gè)震蕩周期后，51單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。51單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)則不變。過(guò)欠壓檢測(cè)電路只有檢測(cè)出電壓是否穩(wěn)定便可，而這種電路允許輸出端并接在一起。使用電壓比較器，內(nèi)部采用射級(jí)接地、集電極開(kāi)路的三極管集電極輸出方式。 此電路的工作原理是： 當(dāng)輸入電壓UiUR2時(shí)，比較器A1的輸出管截止，而比較器A2的輸出管導(dǎo)通，此時(shí)窗口比較器的輸出電平將由比較器A2輸出電平確定為低電平。當(dāng)輸入電壓UiUR1時(shí)，比較器A1的輸出管導(dǎo)通，而比較器A2的輸出管截止，此窗口比較器的輸出電平將由比較器A1輸出電平確定為低電平。只有當(dāng)輸入電壓處于窗口電壓之內(nèi)，即UR2UiUR1時(shí)，比較器A1和A2輸出管均截止，窗口比較器輸出電平是由上拉負(fù)載電阻拉向高電平。 LED顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的廉價(jià)輸出設(shè)備。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成的，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)一個(gè)筆畫劃發(fā)光，控制某段發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。 在靜態(tài)顯示系統(tǒng)中，每位顯示器都應(yīng)有各自的鎖存器、譯碼器（若采用軟件譯碼，譯碼器可省去）與驅(qū)動(dòng)器，用以鎖存各自待顯示數(shù)字的BCD碼或字段碼。因此，靜態(tài)顯示系統(tǒng)在每一次顯示輸出后能夠保持顯示不變，僅在待顯示數(shù)字需要改變時(shí)，才更新其數(shù)字顯示鎖存器中的內(nèi)容。這種顯示占用CPU的時(shí)間少，顯示穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是，當(dāng)顯示的位數(shù)較多時(shí)，占用的I/O口較多。 在動(dòng)態(tài)顯示的系統(tǒng)中，CPU需定時(shí)地對(duì)每位LED顯示器進(jìn)行掃描，每位LED顯示器分時(shí)輪流工作，每次只能使一位LED顯示，但由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，仍感覺(jué)所有的LED顯示器都在同時(shí)顯示。這種顯示的優(yōu)點(diǎn)是使用硬件少，占用I/O口少。缺點(diǎn)是占用 CPU時(shí)間長(zhǎng)，只要不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示。但隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前已有能自動(dòng)對(duì)顯示器進(jìn)行掃描的專用顯示芯片，使電路既簡(jiǎn)單又占用CPU時(shí)間。在我們所設(shè)計(jì)的溫度計(jì)中數(shù)碼管顯示就是利用的動(dòng)態(tài)顯示。圖211 LED顯示電路報(bào)警電路主要用示電冰箱使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障，包括系統(tǒng)自身故障，外界故障，和誤操作，如：冰箱內(nèi)溫度太高，外界電壓波動(dòng)大，未關(guān)好冰箱門或是開(kāi)門時(shí)間太長(zhǎng)等等。 四個(gè)指示燈作用： L1： 溫度超限失控報(bào)警L2： 開(kāi)門超時(shí)報(bào)警L3：壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)報(bào)警 L4：電源過(guò)壓或欠壓時(shí)報(bào)警 圖38報(bào)警電路因本系統(tǒng)使用的按鍵數(shù)目少，故按鍵采用硬件去抖。按鍵電路如圖39 所示。用兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè)RS觸發(fā)器。當(dāng)按鍵未按下時(shí)輸出為1。剛鍵按下時(shí)輸出為0。此時(shí)即使用按鍵的機(jī)器性能，使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬時(shí)斷開(kāi)(抖動(dòng)跳開(kāi)B)，只要按鍵不返回原來(lái)狀態(tài)A，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)改變，輸出保持為0,不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。也就是說(shuō)，即使B點(diǎn)的電壓波形是抖動(dòng)的，但經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后，其輸出為正規(guī)的矩形波。圖39鍵盤顯示電路、風(fēng)機(jī)、電磁閥控制壓縮機(jī)，風(fēng)機(jī)工作原理是制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、節(jié)流機(jī)構(gòu)后噴入蒸發(fā)器，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍的熱量。同時(shí)貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到降低溫度的目的。 而冰箱沒(méi)有風(fēng)扇靠自然對(duì)流來(lái)進(jìn)行熱量交換。電磁閥的工作原理非常簡(jiǎn)單，阻流板就象一個(gè)閘門，一個(gè)彈簧讓它處于關(guān)閉狀態(tài)，上面一個(gè)電磁鐵芯，鐵芯（低部橡膠）壓在阻流板中間（凸起）的一個(gè)小眼兒上，外面一個(gè)電磁線圈，接通電源后鐵芯別吸上去，小眼兒開(kāi)始進(jìn)氣，壓力達(dá)到頂開(kāi)彈簧后電磁閥打開(kāi)。第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電冰箱溫控器軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、顯示子程序、讀出并處理DS18B20的測(cè)量溫度值程序、預(yù)置溫度調(diào)節(jié)程序、溫度判斷控制程序、電冰箱開(kāi)啟延時(shí)程序、還有軟件復(fù)位程序等組成。采用主程序調(diào)用功能子程序，子程序盡可能少的調(diào)用其它子程序，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。軟件程序設(shè)計(jì)總體流程圖如下圖41： 圖４1 主程序流程圖主程序由初始化，鍵盤掃描，顯示，溫度采集，溫度控制和定時(shí)化霜子程序組成，為系統(tǒng)軟件的主干部分，化霜采用定時(shí)化霜，每三十分鐘化霜一次。ORG 0000HAJMP MAIN ORG 0003H LJMP DY_INT ORG 000BH LJMP TIME0_INT ORG 0030H DATA EQU V1 EQU V2 EQU V3 EQU SET_KEY EQU V3 EQU SET_KEY EQU ADD_KEY EQU SUB_KEY EQU L1 EQU L2 EQU L3 EQU L4 EQU MAIN： CLR A START：LCALL INIT1 。 初始化 LCALL KEY 。 鍵盤掃描 LCALL GETWD 。 獲得冷藏室溫度 MOV 62H , R0 INC DATA LCALL GETWD 。 獲得冷凍室溫度 MOV 63H , R0 DEC DATA MOV R3 , 62H 。 顯示兩室溫度值 MOV R4 , 63H LCALL DISP MOV A , 60H CLR C HIGH：CJNE A , 62H , HIGH1 。 冷藏室溫度等于高于設(shè)定值時(shí) AJMP HIGH2 HIGH1：JC HIGH3 HIGH2：SETB V1 。 開(kāi)啟壓縮機(jī) LCALL OPEN AJMP LOW HIGH3：MOV A , 61H CLR C CJNE A , 63H , HIGH4 。 冷凍室溫度等于高于設(shè)定值時(shí) AJMP HIGH5 HIGH4：JC LOW HIGH5：SETB V2 。 開(kāi)啟壓縮機(jī) LCALL OPEN LOW： MOV A , 61H CLR C CJNE A , 63H , LOW1 。 冷凍室溫度等于低于最低值時(shí) AJMP LOW2 LOW1：JNC LOW3 LOW2：CLR V2 。 關(guān)閉壓縮機(jī) LCALL CLOSE AJMP LS LOW3：MOV A , 60H CLR C CJNE A , 62H , LOW4 。 冷凍室溫度等于低于最低值時(shí) AJMP LOW5 LOW4：JNC LS LOW5：CLR V1 。 關(guān)閉壓縮機(jī) LCALL CLOSE LS： MOV R1 , 10H 。 延時(shí)1S LS1： LCALL DLY_100MS DJNZ R1 , LS1 INC 65H 。 化霜時(shí)間計(jì)數(shù)加1 MOV A , 65H CJNE A , 00H , LS2 INC 66H LS2： MOV A , 65H CJNE A , 08H , LOOP MOV A , 66H CJNE A , 07H , LOOP JB V1 , LOOP 。 化霜定時(shí)時(shí)間到且V1,V2均關(guān)閉 JB V2 , LOOP SETB V3 。 打開(kāi)V3開(kāi)始化霜 MOV R0 , 50 。 化霜時(shí)間5 S LS3： LCALL DLY_100MS DJNZ R0 , LS3 LOOP： AJMP START END 初始化模塊主要完成初始化I/O口、中斷、內(nèi)存單元,并讀出存放在閃爍存儲(chǔ)器上的溫度設(shè)定值。溫度設(shè)定值存放在閃爍存儲(chǔ)器上即使斷電也可保存。 程序如下： INTI1：CLR A MOV DPTR , 20H 。讀取冷藏室溫度設(shè)定值 MOVC A , @DPTR LCALL DLY_100MS 。延時(shí)確保數(shù)據(jù)讀完 MOV 60H, A INC DPTR 。讀取冷藏室溫度設(shè)定值 MOVC A, @DPTR LCALL DLY_100MS 。延時(shí)確保數(shù)據(jù)讀完 MOV 61H, A M