【文章內(nèi)容簡介】 ?；蛴捎?( VCC 加入并超過復(fù)位門限電壓 ) 引起系統(tǒng)正常復(fù)位。 11 圖 復(fù)位電路圖 報警與控制電路設(shè)計 在微型計算機控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計算機采集的數(shù)據(jù)或記過計算機進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進行報警，否則就作為采樣的正常值，進行顯示和控制。 同樣室內(nèi)的溫度低高設(shè)定的溫度范圍內(nèi)時當(dāng) 輸出高電平“ 1”時，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫，出報警聲音；單片機的 電平，此時紅色指示燈亮起并接通風(fēng)降溫設(shè)備，直到低于設(shè)定的最低溫度時， 輸出低電平時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲， 出高電平片機的 為 1，此時綠色指示燈滅并停止加溫設(shè)備；外的警電路與控制電路如圖 所示 12 圖 報警與控制電路與單片機的連接 LED 顯示電路設(shè)計 LED 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管 ， 通過對其不同的管腳輸入相對的電流 ， 會使其發(fā)亮 ， 從而顯示出數(shù)字 。 可以顯示 ： 時間 、 日期 、 溫度等可以用數(shù)字代替的參數(shù) 。 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和 八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個 “8”可分為 1 位、 2 位、 4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽 極 數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。共陽 極 數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 13 動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個 數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，通過 由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機 的 P0口 輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對 位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 在本設(shè)計中采用了三位七段數(shù)碼管，用動態(tài)驅(qū)動來顯示溫度的值，如圖 所示。 14 圖 顯示電路圖 溫 度檢測電路設(shè)計 本次設(shè)計所采用的溫度傳感器為 Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，它是世界上第一片支持 “ 一線總線 ” 接口的溫度傳感器。 “ 一線器件 ” 體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 。 DS18B20 可以程序設(shè)定 9－ 12位的分辨率，精度為 177?！??？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在 EEPROM 中，掉電后依然保存。 DS18B20 與 AT89S52 單片機接口電路的設(shè)計 DSl8B20 數(shù)字溫度計提供 9 位 (二進制 )溫度讀數(shù) ， 指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入 DSl8B20 或從 DSl8B20 送出，因此從主機 CPU 到 DSl8B20 僅需一條線， 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 2字節(jié)。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃／ LSB 形式表示。 當(dāng)符號位 S＝ 0 時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當(dāng)符號位 S＝ 1時，表示測得的溫度值為負(fù)值，要先將補碼變成 原碼，再計算十進制數(shù)值。表 2是一部分溫度值對應(yīng)的二進制溫度數(shù)據(jù) [6]。 15 圖 DS18B20 與 AT89S52 單片機的連接 DS18B20 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55176。 C+125176。 C，在10+85176。 C范圍內(nèi) ,精度為177。 176。 C。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。 產(chǎn)品的特點 （ 1）只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。 （ 2）在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 （ 3）實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 （ 4）測量溫度范圍在 55176。 C +125176。 C之間。 （ 5）數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9位到 12 位選擇。 （ 6）內(nèi)部有溫度上、下限設(shè)置 。 的引腳介紹 TO－ 92 封裝的 DS18B20 引腳功能描述見表 1。 16 表 1 DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 因為一線通信接口，必須在先完成 ROM 設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先 DS18B20 提供以下功能命令之一：讀 ROM， ROM 匹配，搜索 ROM，跳過 ROM，報警檢查。若指令成功地使 DS18B20 完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在 DS18B20 的存儲器。一個控制功能指揮指示 DS18B20 的演出測溫。測量結(jié)果將被放置在 DS18B20 內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲器。溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL 都有一字節(jié) EEPROM 的數(shù)據(jù)。如果 DS18B20 不使用報警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫 TH,TL 指令以及配置字節(jié)利用一個記憶功能的指令完成。所有的數(shù)據(jù)的讀、寫都是從最低位開始。 按鍵 電路設(shè)計 鍵盤共有三個鍵，判斷 K3~K5 鍵是否按下，可采用軟件查詢和中斷的方法，當(dāng)某個鍵按下時，低電平有效。 3個鍵 K3~K5 的功能定義如表所示。 K3~K5 鍵的定義 按鍵 鍵名 功能 K3 功能轉(zhuǎn)換鍵 此鍵按下，顯示溫度設(shè)定值，按鍵松開，顯示當(dāng)前溫度 K4 加 1鍵 設(shè)定溫度值加 1 17 K5 減 1鍵 設(shè)置溫度值減 1 圖 按鍵電路 第四章 軟件設(shè)計 主程序方案 首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān) 系。 本部分詳細(xì)介紹了基于 AT89S52單片機的多路溫度采集控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)功能，可以將系統(tǒng)設(shè)計分為若干個子程序進行設(shè)計，如溫度采集子程序，數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序、執(zhí)行子程序。采用 Kiel uVision3集成編譯環(huán)境和匯編語言來進行系統(tǒng)軟件的設(shè)計。本章從設(shè)計思路、軟件系統(tǒng)框圖出發(fā)，先介紹整體的思路后，再逐一分析各模塊程序算法的實現(xiàn)，最 18 終編寫出滿足任務(wù)需求的程序。 并對溫度進行實時顯示。采用 C語言編寫代碼 , 鑒于篇幅限制及 DS18B20 的應(yīng)用已經(jīng)規(guī)范和成熟 , 本文僅就主程序流程圖和顯示子程 序流程圖及其代碼進行說明。通過定時器 T0 , 在此不再贅述。 主程序流程圖 主程序通過調(diào)用溫度采集子程序完成溫度數(shù)據(jù)采集 , 然后調(diào)用溫度轉(zhuǎn)換子程序轉(zhuǎn)換讀取溫度數(shù)據(jù) ,調(diào)用顯示子程序進行溫度顯示和判斷溫度數(shù)據(jù)。 主程序（見附錄 2）調(diào)用四個子程序，分別是溫度采集程序、數(shù)碼管顯示程序、溫度處理程序和數(shù)據(jù)存儲程序。 溫度采集程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進行處理，進行判斷和顯示。 數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。 溫度處理程序：對采集到的溫度和設(shè)置的上、下限進行比較，做出判斷，向 繼電器輸出。 數(shù)據(jù)存儲程序：對鍵盤的設(shè)置的數(shù)據(jù)進行存儲。 19 圖 系統(tǒng)流程圖 顯示當(dāng)前溫度 判斷當(dāng)前溫度值 超過設(shè)定 溫度上限 紅燈亮 設(shè)定溫度上、下限 是 否 低于設(shè)定 溫度下限 是 紅燈亮 否 20 各個模塊子程序設(shè)計 溫度采集程序 溫度采集子程序流程圖如下： 圖 溫度采集子程序流程圖 程序代碼如下： void dsreset(void) //DS18b20 復(fù)位， 初始化函數(shù) { uint i。 ds=0。 i=103。 //延時最短 480us 21 while(i0) i。 ds=1。 //等待 1660us，收到低電平一個約 60240us 則復(fù)位成功 i=4。 while(i0) i。 } bit tempreadbit(void) //讀 1 位數(shù)據(jù)函數(shù) { uint i。 bit dat。 ds=0。i++。 ds=1。i++。i++。 //i++起到延時作用 dat=ds。 i=8。 while(i0)i