【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。它還有存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度等功能。，DQ 為數(shù)字信號(hào)端，GND 為電源地，VDD 為電源輸入端。 DS18B20 外形及管腳 STC89C52RC單片機(jī)簡(jiǎn)介STC89C52RC 是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM）256B片內(nèi)RAM的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8 位CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，STC 的STC89C52RC 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。: STC89C52RC單片機(jī)管腳各管腳功能：VCC：供電電壓。GND：接地。P0 口：P0 口為一個(gè)8 位漏級(jí)開路雙向I/O 口，每腳可吸收8TTL 門電流。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0 外部必須被拉高。P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1 口管腳寫入1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地接收。P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng)P2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3 口：P3 口管腳是8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4 個(gè)TTL 門電流。當(dāng)P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為AT89C51 的一些特殊功能口。 ULN2003芯片簡(jiǎn)介ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列,多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中。可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。 輸入5VTTL電平，輸出可達(dá)500mA/50V。 ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列,由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。 該電路的特點(diǎn)如下: ,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。 ULN2003 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn), ULN2003芯片引腳圖 單元模塊電路設(shè)計(jì) 電源電路電源電路主要是為系統(tǒng)提供電源，在本設(shè)計(jì)中，為了使電路簡(jiǎn)單，我們直接用USB接口提供5V直流電源為電路供電。下圖中的第2個(gè)圖是電源指示燈電路，指示是否給系統(tǒng)加電，第3個(gè)圖是濾波電路，第4個(gè)圖是為其余芯片供電電路。： 電源電路圖 單片機(jī)主芯片電路 芯片STC89C52RC是帶2K字節(jié)快閃存儲(chǔ)器的8位單片機(jī)。P0P3口都是并行I/O口，都可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出。,，；；。P2口用于LED數(shù)碼管的段選信號(hào)輸出，，同時(shí)P0口加上拉電阻。 。 單片機(jī)芯片STC89C52的電路圖 時(shí)鐘電路單片機(jī)的晶振電路，即時(shí)鐘電路。單片機(jī)的工作流程，就是在系統(tǒng)時(shí)鐘的作用下，一條一條地執(zhí)行存儲(chǔ)器中的程序。單片機(jī)的時(shí)鐘電路由外接的一只晶振和兩只起振電容，以及單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘電路組成，晶振的頻率越高，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度越快，系統(tǒng)功耗也會(huì)相應(yīng)增加，穩(wěn)定性也會(huì)下降。單片機(jī)系統(tǒng)常用的晶振頻率有6MHz、11．0592MHz、12MHz、本系統(tǒng)采用11．0592MHz晶振，電容選30pF， ： 晶振電路圖 復(fù)位電路系統(tǒng)剛上電時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的程序還沒有開始執(zhí)行，需要一段準(zhǔn)備時(shí)間，也就是復(fù)位時(shí)間。一個(gè)穩(wěn)定的單片機(jī)系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)復(fù)位電路。當(dāng)程序跑飛或死機(jī)時(shí)，也需要進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位電路有很多種，有上電復(fù)位，手動(dòng)復(fù)位等， ： 復(fù)位電路圖 顯示電路LED采用共陽(yáng)極數(shù)碼管，利用單片機(jī)的I/O口驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的亮滅。設(shè)計(jì)中為了簡(jiǎn)化電路，P2口來作為其段碼控制LED數(shù)值顯示。： 溫度檢測(cè)電路 設(shè)計(jì)中利用DS18B20作為溫度檢測(cè)，檢測(cè)靈敏，速度較快。： 溫度檢測(cè)電路 按鍵控制電路設(shè)計(jì)中利用五個(gè)按鍵控制，系統(tǒng)的啟、停，模式選擇，以及手控模式下的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增減（默認(rèn)為溫控模式），分別通過單片機(jī)I/，并且P0口加上拉電阻。： 按鍵控制電路 報(bào)警及電機(jī)電路 高溫報(bào)警和按鍵發(fā)聲采用同一電路。 報(bào)警及電機(jī)電路 模塊聯(lián)接總電路 根據(jù)以上各個(gè)部分的介紹，最后聯(lián)接成整體，實(shí)現(xiàn)從DS18B20中采集溫度，將溫度值一數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)中經(jīng)過處理后控制顯示以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，隨著溫度的變化，顯示和電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)發(fā)生變化，并且進(jìn)入手控模式后，通過按鍵也可以人為控制轉(zhuǎn)速，： 模塊連接總電路超預(yù)設(shè)溫度報(bào)警 程序設(shè)計(jì)原理及所用工具開始溫度升高電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，溫度降低電機(jī)轉(zhuǎn)速減慢溫控模式DS18B中斷、定時(shí)器初始化中斷非溫控模式、手動(dòng)調(diào)速查詢各部件、等待18B20初始數(shù)據(jù)按下“加速”電機(jī)加速，按下“減速”電機(jī)減速?gòu)?8B20讀出溫度并顯示“關(guān)閉”按鍵，結(jié)束 程序設(shè)計(jì)流程圖本設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)C語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用模塊化思想，即將其分為很多個(gè)模塊，有DS18B20模塊，顯示模塊，PWM調(diào)制模塊，高溫報(bào)警模塊，按鍵控制模塊，編程所用的軟件是Keil 4，下載程序用到了STC_ISP_V488軟件，程序調(diào)試時(shí)仿真用到Proteus 。 主程序設(shè)計(jì) 主程序中主要完成將各模塊程序聯(lián)接起來，并且不斷循環(huán)進(jìn)行，達(dá)到連續(xù)工作，并且會(huì)進(jìn)行狀態(tài)查詢，當(dāng)開啟后才能執(zhí)行程序，否則不斷待機(jī)查詢，最后進(jìn)行是否關(guān)閉查詢，若沒有關(guān)閉，正常執(zhí)行，若關(guān)閉則進(jìn)入待機(jī)查詢開啟鍵狀態(tài)。 DS18B20復(fù)位與檢測(cè)子程序本子程序中首先進(jìn)行DS18B20的復(fù)位并查詢是否準(zhǔn)備好，然后寫入控制，讀出溫度：void DS18b20_reset(void)//復(fù)位{ bit flag=1。 while (flag) { while (flag) { DQ = 1。 delay(1)。 DQ = 0。 delay(50)。 // 550us DQ = 1。 delay(6)。 // 66us flag = DQ。 } delay(45)。 //延時(shí)500us flag = ~DQ。 } DQ=1。}從DS18B20中讀取溫度的程序如下：int read_temp(void){ u8 temp_data[2]。 // 讀出溫度暫放 int temp。 DS18b20_reset()。 // 復(fù)位 write_byte(0xCC)。 // 發(fā)Skip ROM命令 write_byte(0xBE)。 // 發(fā)讀命令 temp_data[0]=read_byte()。 //溫度低8位 temp_data[1]=read_byte()。 //溫度高8位 temp = temp_data[1]。 temp = 8。 temp |= temp_data[0]。 temp = 4。 //,所以除以16 return temp。} 顯示子程序 將溫度讀出轉(zhuǎn)換后的溫度數(shù)據(jù)分別存在70H73H中，在本子程序中將其讀出從P0口輸出控制數(shù)碼管顯示。 代碼如下if(get_flag) { TH0 = 0xfc。 //裝入初值 1MS TL0 = 0x17。 start_temp_sensor()。 delay(5)。 temperature = (int)read_temp()。 str[0] = tab1[temperature%10]。 str[1] = tab[temperature/10%10]。 get_flag=0。 } 按鍵掃描子程序本子程序是進(jìn)行控制模式選擇按鍵查詢，并且進(jìn)入手控模式時(shí)的檔位調(diào)節(jié)查詢，并且伴有按鍵發(fā)聲，按鍵掃描子程序代碼：void key( ){ if(!P10)//開電機(jī) { while(!P10)。 M_OPEN = 1。 } if(!P11)//關(guān)電機(jī) { while(!P11)。 M_OPEN = 0。 } if(!P12)//電機(jī)加速 { while(!P12)。 if(PWM_VALUE50) PWM_VALUE++。 } if(!P14)//電機(jī)減速 { while(!P14)。 if(PWM_VALUE0) PWM_VALUE。 } if(!P15)//溫控 { while(!P15)。 T_CONTRL = 1。 } if(!P16)//不溫控 { while(!P16)。 T_CONTRL = 0。 }}5系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 在完成電路圖的仿真之后，進(jìn)入了實(shí)物設(shè)計(jì)，實(shí)物設(shè)計(jì)主要是對(duì)自己所設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)去焊接，用到自己電路圖上的所用器件，如果實(shí)在沒有的，可以用功能相似的器件來代替。在完成第一部分的焊接后，要