【文章內(nèi)容簡介】 DS18B20 與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 （ 2） 在使用中不需要任何外圍元件。 （ 3） 可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： +~ + V。 （ 4） 測溫范圍： 55 ~+125 ℃。固有測溫分辨率為 ℃。 （ 5） 通過編程可實現(xiàn) 9~12 位的數(shù)字讀數(shù)方式。 葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 10 （ 6） 用戶可自設定非易失性的報警上下限值。 （ 7） 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點測溫。 （ 8） 負 壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 DS18B20 直接將測量溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量提交給單片機，工作時必須嚴格遵守單總線器件的工作時序。 引腳排列如圖 所示。 引腳說明： GND:接地 DQ：數(shù)據(jù) I/O VDD:可選 VDD NC：空腳 圖 引腳排列 表 部分溫度值與 DS18B20輸出的 數(shù)字量對照表 溫度值 /℃ 數(shù)字輸出（二進制） 數(shù)字輸出（十六進制） +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0110 1110 FF5EH 1111 1111 0110 1111 FF6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 11 dpgfedcbadpgfedcbaR x 8 R x 8 數(shù)碼管簡介 本系統(tǒng)選用五個 LED 數(shù)碼 管來進行溫度顯示。 LED 又稱為數(shù)碼管，它主要是由 8 段發(fā)光二極管組成的不同組合，其中 a~g 為數(shù)字和字符顯示段， dp 為小數(shù)點的顯示，通過 a~g 這 7 個發(fā)光二極管點亮的不同組合，可以顯示 0～ 9 和 A～F 共 16 個數(shù)字和字母。 LED 數(shù)碼管可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，如下圖 所示。共陰極結(jié)構(gòu)把 8 個發(fā)光二極管陰極連在一起，共陽極結(jié)構(gòu)把 8 個發(fā)光二極管陽極連在一起。通過單片機引腳輸出高低電平，可使數(shù)碼管顯示相應的數(shù)字或字母，這種使數(shù)碼管顯示字形的數(shù)據(jù)稱字形碼，又稱段選碼。 圖 LED數(shù)碼管 一個共陰極數(shù)碼管接至單片機的電路，要想顯示數(shù)字 “7”須 a、 b、 c 這 3 個顯示段發(fā)光 （即這 3 個字段為高電平）只要在 P0 口輸入 00000111（ 07H）即可。這里 07H 即為數(shù)字 7 的段選碼。字形與段選碼的關(guān)系見表 所示。 表 LED段選碼表 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 顯示字符 共陰極段碼 共陽極段碼 0 3fH C0H 8 7fH 80H 1 06H F9H 9 6fH 90H 2 5bH A4H A 77H 88H 3 4fH B0H B 7fH 83H 4 66H 99H C 39H C6H 5 6dH 92H D 3fH A1H 6 7dH 82H E 79H 86H 7 07H F8H F 71H 8EH g f bae d c dpgndgnd葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 12 主要硬件電路 總體硬件原理圖見附錄一。 溫度檢測電路設計 本模塊以 DS18B20 作為溫度傳感器， AT89C51 作為處理器，配以溫度顯示作為溫度控制輸出單元。整個系統(tǒng)力求結(jié)構(gòu)簡單，功能完善。 DS18B20 進行現(xiàn)場溫度測量，將測量數(shù)據(jù)送入 AT89C51 的 口，經(jīng)過單片機處理后顯示溫度值，并與設定溫度值的下限值比較，若高于或低于設定的下限值則控制電機轉(zhuǎn) 速進行調(diào)整。電路圖如圖 所示。 圖 電機調(diào)速電路設計 根據(jù)圖 所示連接好電路圖， A/B 接入單片機上通過程序來控制 L298 輸出來控制直流電機的轉(zhuǎn)動。 PWM1 賦值為 1 時，使能直流電機轉(zhuǎn)動。 圖 葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 13 PWM 調(diào)速原理 我們采用的是 PWM 來實現(xiàn)直流電動機的調(diào)速，優(yōu)點：控制原理簡單，輸出波動小，線性好，對鄰近電路干擾小。缺點：功率低，散熱問題嚴重。 PWM 調(diào)速原理： 輸出電壓 0 (t / T) UonU ? （ 21） on offt t T?? （ 22） 式 21 中 /ont T D? 稱為占空比。 占空比 D 表示了在一個周期 T 里開關(guān)管導通的時間與周期的比值。 D 的變化范圍為 0=D=1。當電源 電壓 U 不變的情況下，輸出電壓的平均值 U 取決于占空比 D 的大小，改變 D 值也就改變了輸出電壓的平均值，從而達到控制電動機轉(zhuǎn)速的目的，即實現(xiàn) PWM 調(diào)速。 LED 數(shù)碼管顯示電路及按鍵電路 7SEGMPX6CCBLUE 數(shù)碼管與單片機輸出端相連電路以及按鍵輸入電路如圖 所示。 圖 葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 14 第三章 溫控智能電風扇控制系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn) 本系統(tǒng)的運行程序采用 C 語言編寫，采用模塊化設計 ，整體程序由主程序和溫測 顯示、鍵盤 處理 以及電機控制等子程序模塊組成。 主程序 下圖為主程序簡易框圖。 圖 主程序簡易框圖 數(shù)字溫度傳感器模塊 如圖 所示，主機控制 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器完成溫度轉(zhuǎn)換工作必須經(jīng)過三個步驟：初始化、 ROM 操作指令、存儲器操作指令。單片機所用的系統(tǒng)頻率為 12MHz。 根據(jù) DS18B20 數(shù)字溫度傳感器進行初始化時序、讀時序和寫時序分別可編寫 3 個子程序：初始化子程序、寫子程序、讀子程序。 葉惠芳 2020330300302 機電 11（ 1）班 15 圖 數(shù)字溫度傳感器模塊程序流程