【文章內(nèi)容簡介】 中輸入?yún)R編語言或C語言源程序(或選擇FileOpen…，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔)并保存，(.a51)；然后選擇菜單ProjectNew Project…，建立新工程并保存(保存時(shí)無需加擴(kuò)展名，)；工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對話框，選擇CPU后點(diǎn)確定返回主界面。這時(shí)工程管理窗口的文件頁(Files)會(huì)出現(xiàn)“Target1”，將其前面+號(hào)展開，接著選擇Source Group1，右擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group ‘Source Group1’”，出現(xiàn)一個(gè)對話框，要求尋找并加入源文件(在加入一個(gè)源文件后，該對話框不會(huì)消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件)。加入文件后點(diǎn)close返回主界面，展開“Source Group1”前面+號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的Target1，再選擇ProjectOption for Target‘Target1’(或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng))，打開工程屬性設(shè)置對話框，共有8個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在Target選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在Debug選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如要寫片，還必須在Output選項(xiàng)卡中選中“Creat Hex Fi”；其它選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按F7鍵(或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo))進(jìn)行編譯/匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。成功編譯/匯編、連接后，選擇菜單DebugStart/Stop Debug Session(或按Ctrl+F5鍵)進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài)，Keil提供對程序的模擬調(diào)試功能，內(nèi)建一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真CPU以模擬執(zhí)行程序。Keil能以單步執(zhí)行(按F11或選擇DebugStep)、過程單步執(zhí)行(按F10或選擇DebugStep Over)、全速執(zhí)行等多種運(yùn)行方式進(jìn)行程序調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)程序有錯(cuò)，可采用在線匯編功能對程序進(jìn)行在線修改(DebugInline Assambly…)，不必執(zhí)行先退出調(diào)試環(huán)境、修改源程序、對工程重新進(jìn)行編譯/匯編和連接、然后再次進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)的步驟。對于一些必須滿足一定條件(如按鍵被按下等)才能被執(zhí)行的、難以用單步執(zhí)行方式進(jìn)行調(diào)試的程序行，可采用斷點(diǎn)設(shè)置的方法處理(DebugInsert/Remove Breakpoint或DebugBreakpoints…等)。在模擬調(diào)試程序后。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及總體方案 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方案論證 方案一 由于本設(shè)計(jì)是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，其中還涉及到電阻與溫度的對應(yīng)值的計(jì)算，感溫電路比較麻煩。而且在對采集的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)容易受溫度的影響出現(xiàn)較大的偏差。 方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡單，精度高，軟硬件都以實(shí)現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng) 的再擴(kuò)展，滿足設(shè)計(jì)要求。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，費(fèi)用較低，可靠性高，軟件設(shè)計(jì)也比較簡單，故采用了方案二。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 所示，控制器采用單片機(jī) AT89S51，溫度傳感器 采用 DS18B20，用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 AT89S52單片機(jī)復(fù)位報(bào)警溫度調(diào)整鍵時(shí)鐘振蕩LED 顯示蜂鳴器，指示燈DS18B20度傳感器圖 總體設(shè)計(jì)方框圖 系統(tǒng)模塊系統(tǒng)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示電路、按鍵、。圖 系統(tǒng)仿真圖 主控制器單片機(jī) AT89S51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電 路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。晶振采用 12MHZ。復(fù)位電路采用上電加按鈕復(fù)位。圖 晶振電路圖 復(fù)位電路 顯示電路顯示電路采用 4 位共陽極 LED 數(shù)碼管，P0 口由上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，作為段碼輸出 并作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。P2 口的低四位作為數(shù)碼管的位選端。：圖 數(shù)碼管顯示電路 溫度傳感器DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感 器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過 簡單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出；最高12位分辨率，；12位分辨率時(shí)的最大工作周期為 750 毫秒；可選擇寄生工作方式；檢測溫度范圍為–55176。C~+125176。C (–67176。F ~+257176。F)；內(nèi)置 EEPROM，限溫報(bào)警功能。用戶可定義報(bào)警設(shè)置 ；64 位光刻 ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號(hào)，方便多機(jī)掛接；多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)；獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè)DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；1無須外部器件；1可通過數(shù)據(jù)線供電，～；1零待機(jī)功耗；1溫度以9 或12 位數(shù)字；1報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；1負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；DS18B20它有64 位ROM 的結(jié)構(gòu)開始8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有48 位，最后8 位是前面56位的CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH 和TL，可通過軟件寫入戶報(bào)警上下限[6]。另外，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DS18B20 的各種操作按協(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)。：圖 DS18B20芯片封裝結(jié)構(gòu) DS18B20采用3腳PR－35封裝或8腳SOIC封裝。I/OC64位ROM和單線接口高速緩存存儲(chǔ)器與控制邏輯溫度傳感器高溫觸發(fā)器TH低溫觸發(fā)器TL配置寄存器8位CRC發(fā)生器Vdd圖 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框DS18B20 工作原理 DS18B20 的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。在講解其工作流程之前我們有必要了解18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。DS18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是：ROM只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20 的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8位是以上56的位的 CRC碼（冗余校驗(yàn)）。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。DS18B20 共64位 ROM。 RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20 共9個(gè)字節(jié) RAM，每個(gè)字節(jié)為8位。第2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個(gè)字節(jié)是用戶 EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第5個(gè)字節(jié)則是用戶第3個(gè) EEPROM的鏡像。第8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第9個(gè)字節(jié)為前8個(gè)字節(jié)的 CRC碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在 RAM 都存在鏡像，以方便用戶操作[7]。DS18B20工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。低5位一直為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。溫度 LSB溫度 MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置寄存器保留保留保留CRCTMR1R011111　DS18B20字節(jié)定義DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20 的 1腳接地，2腳作為信號(hào)線，3腳接電源。總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來完成對 總線的上拉。當(dāng) DS18B20 處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為10us。采用寄生電源供電方式時(shí) VDD 端接地。由于單線制只有一根線，因此 發(fā)送接口必須是三態(tài)的。圖 溫度傳感器與單片機(jī)的連接 報(bào)警溫度調(diào)整按鍵本系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵，采用查詢方式，一個(gè)用于選擇切換設(shè)置報(bào)警溫度和當(dāng)前溫度，另 外兩個(gè)分別用于設(shè)置報(bào)警溫度的加和減。均采用軟件消抖。圖 按鍵電路4 系統(tǒng)軟件算法分析系統(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，按鍵掃描處理子程序等。 主程序流程圖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 的測量的當(dāng)前溫度值， 溫度測量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖 所 示。初始化讀出溫度值溫度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 讀取溫度調(diào)用顯示子程序SET鍵是否按下設(shè)置報(bào)警溫度N