【文章內(nèi)容簡介】 地。DS18B20的ROM指令如表32所示：表32 DS18B20的ROM指令表指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址） 符合 ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。 搜索 ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 DS18B20的RAM指令如表33所示：表33 DS18B20的RAM指令表指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時最長為750ms（）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。 讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 復(fù)制暫存器48H將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 重調(diào) EEPROM0B8H將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、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 ”，外接電源供電 DS18B20發(fā)送“ 1 ”。 光照度測量電路系統(tǒng)采用價格低廉的光敏電阻[5]測量光照度，因其沒有良好的線性度，所以只能大致的測量。根據(jù)光敏電阻在不同的光照下有不同的阻值，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸入到單片機內(nèi)進行處理。其與ADC0804[10]的連接電路如圖35：圖35 ADC0804與單片機的連接電路圖ADC0804為8bit一路的A/D轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓范圍在0—5v，轉(zhuǎn)換速度小于100us，﹪，滿足設(shè)計的精度要求。ADC0804管腳圖如圖36所示： 圖36 ADC0804管腳定義圖CS：Chip Select，與RD、WR 接腳的輸入電壓高低一起判斷讀取或?qū)懭肱c否，當(dāng)其為低位準(zhǔn)(low) 時會active。RD：Read。當(dāng)CS 、RD 皆為低位準(zhǔn)(low) 時，ADC0804 會將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字訊號經(jīng)由DB7 ~ DB0 輸出至其它處理單元。WR：啟動轉(zhuǎn)換的控制訊號。當(dāng)CS 、WR 皆為低位準(zhǔn)(low) 時ADC0804 做清除的動作，系統(tǒng)重置。當(dāng)WR 由0→1且CS ＝0 時，ADC0804 會開始轉(zhuǎn)換信號，此時INTR 設(shè)定為高位準(zhǔn)(high)。CLK IN、CLKR：頻率輸入/輸出。頻率輸入可連接處理單元的訊號頻率范圍為100 kHz 至800 kHz。而頻率輸出頻率最大值無法大于640KHz，一般可選用外部或內(nèi)部來提供頻率。若在CLK R 及CLK IN 加上電阻及電容，則可產(chǎn)生ADC 工作所需的時序。INTR：中斷請求。轉(zhuǎn)換期間為高位準(zhǔn)(high)，等到轉(zhuǎn)換完畢時INTR 會變?yōu)榈臀粶?zhǔn)(low)告知其它的處理單元已轉(zhuǎn)換完成，可讀取數(shù)字數(shù)據(jù)。VIN(+)、VIN()：差動模擬訊號的輸入端。輸入電壓VIN＝VIN(+)－VIN()，通常使用單端輸入，而將VIN()接地。A GND:模擬電壓的接地端。VREF∕2:模擬參考電壓輸入端。VREF 為模擬輸入電壓VIN 的上限值。若PIN9空接，則VIN 的上限值即為VCC。D GND:數(shù)字電壓的接地端。DB7 ~ DB0:轉(zhuǎn)換后之?dāng)?shù)字數(shù)據(jù)輸出端。Vcc:驅(qū)動電壓輸入端。 數(shù)據(jù)顯示電路 系統(tǒng)采用了LCD1602[8]液晶顯示屏，LCD1602液晶是一款很常用，也很易用的字符液晶?？梢燥@示2行每行16個字符，對比度可調(diào)、黃綠色背光。與單片機的鏈接電路如圖37：圖37 LCD1602與單片機的連接電路圖1602[8]液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以他不能顯示圖形。LCD1602的管腳定義圖如圖38所示：圖38 LCD1602管腳定義圖VSS：為電源地 VDD：接5V電源正極 V0：為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度）。 RS：為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。 RW：為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。 E：(或EN)端為使能(enable)端。 D0～D7：為8位雙向數(shù)據(jù)端。 BLA～BLK:空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表34所示：表34 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 。C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。 B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5:光標(biāo)或顯示移位 S/C高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。 復(fù)位電路 為了確保系統(tǒng)中的電路溫度可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的部分 ，其第一功能就是高電平復(fù)位，高電平復(fù)位是在通電瞬間通過充電來實現(xiàn)的。手動復(fù)位是指通過接通一按鍵開關(guān)，使單片機進入復(fù)位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運行后，如果需要復(fù)位，只需通過手動復(fù)位就可以實現(xiàn)。本系統(tǒng)使用的復(fù)位電路如圖39所示：圖39 復(fù)位電路圖 鍵盤電路本設(shè)計采用的鍵盤掃面電路采用簡單的低電平掃描方式，即采用開關(guān)的一端與單片機I/O口相連，另一端接地的方式，用單片機檢測I/O口是否是低電平來判斷鍵盤是否被按下。這樣的方式可以方便鍵盤掃描部分的的編程。鍵盤電路如圖310：圖310 鍵盤電路圖 繼電器控制電路單片機是一個弱電器件，一般情況下它們大都工作在5V甚至更低。驅(qū)動電流在mA級以下。而要把它用于一些大功率場合，比如控制電動機,，就要有一個環(huán)節(jié)來銜接,這個環(huán)節(jié)就是所謂的功率驅(qū)動。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡單的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。在這里,繼電器驅(qū)動含有兩個意思：一是對繼電器進行驅(qū)動，因為繼電器本身對于單片機來說就是一個功率器件；還有就是繼電器去驅(qū)動其他負載,比如繼電器可以驅(qū)動中間繼電器，可以直接驅(qū)動接觸器，所以，繼電器驅(qū)動就是單片機與其他大功率負載接口。本設(shè)計采用的繼電器控制電路如圖311：圖311 繼電器控制電路圖圖中的三極管起開關(guān)的作用，當(dāng)單片機輸出高電平時，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合。單片機輸出低電平時，繼電器斷開。二極管起保護作用，防止繼電器產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢燒壞三極管或繼電器。 電源電路由于STC89C51的工作電壓為+5V，所以電源需要輸出+5V穩(wěn)定電壓可以使單片機可以穩(wěn)定正常的工作，穩(wěn)壓芯片選用7805，電源電路如圖312所示：圖312 電源電路圖第四章 軟件設(shè)計系統(tǒng)的程序設(shè)計包括以下幾個方面：（1）鍵盤掃描。（2）各項參數(shù)的采集。（3）各項參數(shù)在液晶上的顯示。（4）各項參數(shù)的繼電器控制。 主程序流程圖啟動繼電器控制電路，調(diào)節(jié)參數(shù)NY各參數(shù)與設(shè)置比較，是否需要調(diào)節(jié)？各參數(shù)顯示結(jié)束開始初始化和位定義清標(biāo)志清顯示掃描鍵盤各參數(shù)采集 主程序的流程如圖41:圖41 主程序流程圖 當(dāng)單片機上電后，主程序開始運行，程序以開始初始化各參數(shù)的設(shè)置和端口定義后，清各標(biāo)志位和LCD1602的顯示，然后進行鍵盤掃描，再利用各傳感器進行數(shù)據(jù)的采集，將采集的數(shù)據(jù)和設(shè)置好的參數(shù)進行對比，如果對比結(jié)果顯示需要調(diào)節(jié)，啟動相應(yīng)的繼電器控制電路對溫室中需要調(diào)節(jié)的參數(shù)進行調(diào)節(jié)并顯示在LCD1602上，如果比較結(jié)果顯示不需要調(diào)節(jié)，則不啟動繼電器控制電路，直接顯示參數(shù)，然后對鍵盤進行循環(huán)掃描。 參數(shù)測量子程序流程圖YN開始聲明變量與函數(shù)調(diào)用顯示函數(shù)啟動A/D完成轉(zhuǎn)換？讀取轉(zhuǎn)換值結(jié)束 參數(shù)測量子程序流程如圖42: 圖42 參數(shù)測量子程序流程圖子程序開始先聲明變量和調(diào)用的函數(shù)后，調(diào)用顯示函數(shù)，啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化如果未完成，單片機進行等待。當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后，單片機讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，然后循環(huán)調(diào)用顯示函數(shù)和進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 鍵盤掃描子程序流程鍵盤掃描子程序流程如圖43：圖43 鍵盤掃描流程圖 鍵盤掃描子程序一開始先掃描按鍵，判斷是否有按鍵被按下，確定有按鍵被按下時判斷被按下的是哪個按鍵，如果是按鍵S1，系統(tǒng)將進入設(shè)置模式，這時按鍵S2和S3被啟用，進入那個參數(shù)的設(shè)置取決于按鍵S1被按下的次數(shù)，S1被按下一次，進行溫度值設(shè)置，S1被按下兩次，進行濕度值設(shè)置，S1被按下三次，進行光照度設(shè)置，當(dāng)按下第四次，返回正常顯示，按