【文章內(nèi)容簡介】 注意 ：在外部供電的方式下， DS18B20 的 GND 引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 85℃ 。 外部電源供電 方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。推薦大家在開發(fā)中使用外部 電源供電。 在線文檔在線分享 18B20 電路圖 如圖 24 所示， 18B20 總共三個引腳， VCC,GND 和 通過上拉電阻和 DQ 并聯(lián)再接到電源 VCC 上面， DQ 接到單片機(jī) 口線上， 通過 DQ 萊拉高或拉低數(shù)據(jù)線，讓單片機(jī)檢測輸出是否存在脈沖，當(dāng) DQ 從高變到低再變到高時，則單片機(jī)此時就檢測到了脈沖的存在 ；而 GND 直接 與 地 相連。 圖 24 18B20電路圖 蜂鳴器電路 如圖 25 所示， 蜂鳴器的一端直接與地相連，引腳的另一端通過 PNP三極管驅(qū)動 再接上拉電阻與 單片機(jī)的 。當(dāng)單片機(jī)的 ，三極管導(dǎo)通，此時蜂鳴器發(fā)出聲響；當(dāng)單片機(jī)的 引腳為高電平時，三極管截止，蜂鳴器不通。所以 可以通過控制單片機(jī)的 口線的高低，來控制蜂鳴器的開關(guān)。 在線文檔在線分享 圖 25 蜂鳴器電路圖 數(shù)字溫度計(jì) 電路圖 如圖 26 所示， LED 顯示器 采用 2個 四位一體 共陽型的數(shù)碼管，兩個 LED數(shù)碼管的段控線并聯(lián)再通過上拉電阻接到單片機(jī)的 P0 口，位控線通過 PNP 三極管驅(qū)動再與上拉電阻相連接到單片機(jī)的 P2 口，則可以通過位控線 P2 口和段控線P0口的控制讓數(shù)碼管顯示相同或不同的代碼，顯示不同的代碼時，在任意時刻，只有一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮，通過 位控信號依次點(diǎn)亮各個數(shù)碼管， 但由于 人眼具有的視覺 殘留效應(yīng)，看起來與全部數(shù)碼管全部點(diǎn)亮的效果是一樣的。并通過按鍵 S1，S2 來控制數(shù)據(jù)顯示的開和關(guān)，在顯示的同時如果所測溫度超過 35 度到 10 度的范圍，就讓蜂鳴器響，發(fā)出報(bào)警信號。 此次課程設(shè)計(jì)，時鐘電路晶振采用的是12MHZ，機(jī)器周期為 1us。 在線文檔在線分享 圖 26 數(shù)字溫度計(jì)電路圖 在線文檔在線分享 PCB 封裝圖 圖 27 PCB封裝圖 在線文檔在線分享 數(shù)字溫度計(jì)的元件清單 表 21 元器件清單 元器件 型號 大小 數(shù)目 單片機(jī) AT89S52 1 蜂鳴器 SPEAKER 1 電阻 RES R13,R2， R12 為 1K； R1 200； ，其余470 21 電容 CAP C3,22pf C1， C2 為 33pf 3 小按鍵 SWPBST 2 大按鍵 SWPBST 1 短路帽 2 晶振 Y1 12MHZ 1 下載口 XZK 1 溫度傳感器 18B20 1 數(shù)碼管 LED 4 位一體共陽 型 2 三 極管 PNP 9 在線文檔在線分享 第三章 設(shè)計(jì)課題軟件系統(tǒng) 主程序 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的計(jì)算及實(shí)時顯示， 讀出并處理 DS18B20 的測量的當(dāng)前溫度值， 并判斷是否有鍵按下， S1 按下時測量當(dāng)前溫度值， S2 按下就結(jié)束溫度測量。其 程序流程 如 圖 31 所示。 開 始讀 溫 度計(jì) 算 取 整 數(shù)計(jì) 算 取 小 數(shù)顯 示 p 點(diǎn)調(diào) k e y送 數(shù) 碼 管 顯示 溫 度結(jié) 束調(diào) k e yS 1 鍵 按 下 ？S 1 鍵 按 下 ？S 2 鍵 按 下 ？顯 示 P 點(diǎn)調(diào) k e yS 2 鍵 按 下 ？YNNYN顯 示 P 點(diǎn)溫 度 超 過 指定 范 圍 ？開 蜂 鳴 器關(guān) 蜂 鳴 器NY關(guān) 蜂 鳴 器Y 圖 31主程序流程圖 在線文檔在線分享 與 18B20相關(guān)的 子 程序 從 18B20 中讀出一個字節(jié) 數(shù)據(jù) 開 始返 回拉 高 數(shù) 據(jù) 線 DQ延 時 1us讀 時 序延 時 1us拉 高 數(shù) 據(jù) 線延 時 采 樣判 DQ=1？存 數(shù) 據(jù)延 時 3usYNO 開 始啟 動 寫 程 序取 一 個 字 節(jié)等 待 采 樣延 時釋 放 數(shù) 據(jù) 線延 時返 回 圖 32讀一個字節(jié) 子程序流程圖 圖 33寫一個字節(jié) 子程序流程圖 如圖 32所示，先將數(shù)據(jù)線拉高，等待一個機(jī)器周期，再把數(shù)據(jù)線拉低，此時，單片機(jī)從 DS18B20 中讀數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)線從高拉到低即啟動讀時序，在將數(shù)據(jù)右移一位，等待一個機(jī)器周期，在將數(shù)據(jù)線人為拉高，為單片機(jī)檢測DS18B20 的輸出電平做準(zhǔn)備，再略微延時 6us，使主機(jī)在 15us 內(nèi)采樣，將讀到的數(shù)據(jù)保存，再延時 3us，因?yàn)閮?個讀時序之間必須有大于 1us 的恢復(fù)期。 從 18B20 中 寫入 一個字節(jié)數(shù)據(jù) 如圖 33 所示， 先將數(shù)據(jù)線拉高，等 待一個機(jī)器周期，再把數(shù)據(jù)線拉低，此 在線文檔在線分享 時，單片機(jī)從 DS18B20 中 寫 數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)線從高拉到低即啟動 寫 時序， 利用與運(yùn)算取出要寫的某位二進(jìn)制數(shù)據(jù)并將其送到數(shù)據(jù)線上等待 18B20 采樣，延時約 30us， DS18B20 在延時后的約 15 到 60us 的期間從數(shù)據(jù)線上采樣，再釋放數(shù)據(jù)線 ，再略微延時 3us，因?yàn)閮蓚€ 寫 時序之間必須有大于 1us 的恢復(fù)期 ，再將數(shù)據(jù)右移一位，稍作延時，給單片機(jī)一點(diǎn)反應(yīng)的時間 。 讀溫度的準(zhǔn)備 流程圖 開 始18B20初 始 化跳 過 讀 序 號列 號 的 操 作啟 動 溫 度 轉(zhuǎn)換延 時18B20初 始 化跳 過 讀 序 號列 號 的 操 作返 回讀 取 溫 度 寄存 器 開始調(diào)用Keychuli是否按下？去抖延時10ms是否按下鍵？計(jì)算并保持鍵值鍵是否松開？保存鍵值返回YYY延時NN 圖 34讀 溫度 流程圖 圖 35鍵掃程序 流程圖 如圖 34 所示，讀溫度的準(zhǔn)備可概括如下，先調(diào) DS18B20 初始化，跳過 讀 序號列號的操作，啟動溫 度轉(zhuǎn)換，略微延時一點(diǎn)時間，因?yàn)闇囟绒D(zhuǎn)換需要一點(diǎn)時間，再調(diào) DS18B20 初始化程序，跳過讀序號列號的操作，讀取溫度寄存器，前兩個分 在線文檔在線分享 別是溫度的低位和高位。 鍵掃程序流程圖 如圖 35 所示， 先調(diào)鍵處理，再判斷是否有鍵按下 ，如果沒有鍵按下，則返回，如果有鍵按下，去抖延時 10ms，再調(diào)鍵處理，如果沒鍵按下就返回，如果有鍵按下，計(jì)算并保持鍵值，再看鍵是否松開，如果沒松開，就再延時判斷鍵是否松開，如果鍵松開，就保存鍵值并返回。 顯示程序流程圖 開 始送 位 控送 段 控延 時 1ms返 回送 8次 ？YN 圖 36 顯示程序流程圖 如圖 36所示， 先給 口送位控代碼 ,然后再給單片機(jī)的 口送段控代碼，讓 LED0 顯示，延時 1ms，再接著讓 LED1 顯示，如此循環(huán)八次，讓數(shù)碼管的每一位都亮。 單片機(jī)的資源分配 單片機(jī)的 P0 口八根口線通過上拉電阻與數(shù)碼管的段控線相連， P2 口八根口線與數(shù)碼管的位控線相連， 口通過上拉電阻和 PNP 三極管的驅(qū)動與蜂鳴 在線文檔在線分享 器相連， DS18B20的第二引腳 DQ 上面，兩個按鍵接到單片機(jī)的 和 口線上。 在線文檔在線分享 第 4 章 操作與調(diào)試 KEIL uVision3 簡介 8051 開發(fā)工具 KEIL C51 標(biāo)準(zhǔn) C編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C語言環(huán)境 ,同時保留了匯編代碼高效 ,快速的特點(diǎn)。 C51 編譯器的功能不斷增強(qiáng)，使你可以更加貼近 CPU 本身，及其它的衍生產(chǎn)品。 C51 已被完全集成到 uVision3 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。 uVision3 IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 C51 V7 版本是目前最高效、靈活的 8051 開發(fā)平臺。它可以支持所有 8051 的衍生產(chǎn)品，也可以支持所有兼容的仿真器，同時支持其它第三方開發(fā)工具。因此，C51 V7 版本無疑是 8051 開發(fā)用戶的最佳選擇。 uVision3 集成開發(fā)環(huán)境 (1)、項(xiàng)目管理 工程 (project)是由源文件、開發(fā)工具選項(xiàng)以及編程說明三部分組成的。 一個單一的 uVision3 工程能夠產(chǎn)生一個或多個目標(biāo)程序。產(chǎn)生目標(biāo)程序的源文件構(gòu)成 “ 組 ” 。開發(fā)工具選項(xiàng)可以對應(yīng)目標(biāo)，組或單個文件。 uVision3 包含一個器件數(shù)據(jù)庫 (device database)， 可以自動設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，來滿足用戶充分利用特定微控制器的要求。此數(shù)據(jù)庫包含：片上存儲器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針 (extra data pointer)或者加速器 (math accelerator)的特性。 uVision3 可以為片外存儲器產(chǎn)生必要的連接選項(xiàng)：確定起始地址和規(guī)模。 在線文檔在線分享 圖 41 uVision3界面圖 (2)、集成功能 uVision3 的強(qiáng)大功能有助于用戶按期完工。 瀏覽源文件。用詳細(xì)的符號信息來優(yōu)化用戶變數(shù)存儲器。 ：在特定文件中執(zhí)行全局文件搜索。 ：允許在 V3 集成開發(fā)環(huán)境下啟動用戶功能。 SVCS 接口：提供對版本控制系統(tǒng)的入口。 － LINT 接口：對應(yīng)用程序代碼進(jìn)行深層語法分析。 的 EasyCase 接口：集成塊集代碼產(chǎn)生。 的 DAVE 功能：協(xié)助用戶的 CPU 和外部程序。 DAVE 工程可被直接輸入 uVision3。 Proteus簡介 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：①實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示 在線文檔在線分享 波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。②支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。③提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision3 等軟件。④具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能?？傊?，該軟件是一款集單片機(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。本章介紹 Proteus ISIS 軟件的工作環(huán)境和一些基本 操作。 進(jìn)入 Proteus ISIS 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“ Proteus 6 Professional” →“ ISIS 6 Pro