【文章內(nèi)容簡介】 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間， 每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當 /EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出 。 溫度傳感器 DS18B20 是支持“一線總線”接口的數(shù)字溫度傳感器。一線總線獨特且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新的概念 。 DS18B20 的測量范圍為 55℃ — +125℃ ，在 10℃ — +85℃ 范圍內(nèi)，精度為 177。 ℃ ?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，明顯提高了系統(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)配或過程控制 、 測溫類消費電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新產(chǎn)品 支持 3— 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活，方便，而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小， DS18B28 可由程序設(shè) 定 9— 12 位的分辨率，精度為 177。 ℃ ，可選更小的封裝方式，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內(nèi)部 EEPROM 中，掉電后依然保存。 DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的，性價比也非常出色。 1）、 DS18B20 產(chǎn)品的特點 （ a）、只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。 （ b）、在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 （ c）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 （ d）、測量溫度范圍在－ 55C 到＋ 125C 之間。 （ e）、數(shù)字溫度計的分辨率 用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 第二章 .元器件選型 9 （ f）、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置 2）、 DS18B20 的引腳介紹 DS18B20 可編程溫度傳感器有 3 個管腳。 (如圖 21) GND 為接地線， DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機相連。 VDD 為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍 3． O～ 5． 5 V。本文使用外部電源供電。 圖 22 DS18B20管腳 3）、 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部功能模塊如圖 22 所示，主要由 4 部分組成： 64 位光刻 R0M、溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 R0M 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，他可以看作是該 DSISB20 的地址序列碼，每個 DSI8B20 的 64 位序列號均不相同。高低溫報警觸發(fā)器 TH 和 TL，配置寄存器均由一個字節(jié)的 E2PROM 組成，使用一個存儲器功 能命令可對 TH， TL 或配置寄存器寫入。配置寄存器中 R1， R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)： R1R0＝’ 00’ ,9 位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為 ms； R1R0 = ‘ 01’ ,10 位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為 ms； R1R0 = ‘ 10’ ,11 位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為 375 ms； R1R0 =’11’ ,12 位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為 750 ms；未編程時默認為 12 位精度。 4)、 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸【 8】 ，而對 AT89c51單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。 由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。 DS18B20 有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù) 接收。數(shù)據(jù)和命令的電子信息工程系畢業(yè)論文 10 傳輸都是低位在先。 DS18B20 的復位時序 圖 23 DS18B20的復位時序圖 DS18B20 的讀時序 對于 DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程。 對于 DS18B20 的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在 15 秒之內(nèi)就得釋放單 總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 DS18B20 要完成一個讀時序過程，至少需要 60us 才能完成。 圖 24 DS18B20的讀時序圖 DS18B20 的寫時序 對于 DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1時序兩個過程 【 10】 。 對于 DS18B20 寫 0 時序和寫 1時序的要求不同，當要寫 0時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的“ 0”電平，當要寫 1時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 11 圖 25 DS18B20的寫時 序圖 1） LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu) LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管構(gòu)成的 ,亦稱半導體數(shù)碼管 . 將條狀發(fā)光二極管按照共陰極 (負極 )或共陽極 (正極 )的方法連接 ,組成 8字 ,再把發(fā)光二極管另一電極作筆段電極 ,就構(gòu)成了 LED數(shù)碼管 .若按規(guī)定使某些 字 段上的發(fā)光二極管就能顯示從 0～ 9的 一系列數(shù)字。同熒光數(shù)碼管、輝光數(shù)碼管 (NRT)相比它具有：體積小、功耗低、耐震動、壽命長、亮度高、單色性好、發(fā)光響應的時間短，能與 TTL,CMOS 電路兼容等的數(shù)顯器件。 2） LED 數(shù)碼管的管腳排列 本次設(shè)計采用共陰極的 LED 數(shù)碼管，其管腳排列如圖 25 所示。 圖 26 共陰極數(shù)碼管及其管腳排列 電子信息工程系畢業(yè)論文 12 第三章 硬件電路設(shè)計 總電路圖見附頁 1，下面重點介紹各個模塊的電路圖。 溫度采集電路 DS18B20 為單總線器件，接口電路簡單，如下圖 21 所示 8 . 0DQ2V C C3G ND1U4DS 1 8 B 2 0R84 .7 k 圖 21 溫度采集電路 按 鍵電路 此電路是來控制顯示預設(shè)水溫的 。 按鍵電路如下圖所示： 第三章 硬件電路設(shè)計 13 R110 kR210 k 圖 22 按 鍵電路 數(shù)碼管顯示電路 數(shù)碼管顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點就是使用口 資源比較少 ， 顯示比較清晰， 數(shù)碼管顯示的是 預設(shè) 水溫。 電路如圖 23所示： A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U17 4 HC 2 4 5X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U2A T 8 9 C5 1U 1 0NO TU 1 1NO TU 1 2NO T 圖 23 數(shù)碼管顯示電路 電子信息工程系畢業(yè)論文 14 報警電路 當該電路運用二極管的亮滅進行報警。設(shè)預水溫大于實際水溫時， LED 燈亮表示繼續(xù)加熱。預設(shè)水溫小于等于實際水溫時， LED 燈滅表示斷電不加熱。 7623U1O P T O CO UP L E R NA N DD1L E DR31 0 k 圖 24 報警電路 第四章 .系統(tǒng) 軟件設(shè)計 15 第 四 章 .系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序結(jié)構(gòu)說明 任何一個系統(tǒng)軟件設(shè)計都離不開硬件電路的連接，所以本次硬件設(shè)計的高度模塊化決定了軟件設(shè)計的模塊化。 其程序結(jié)構(gòu)應包括： 程序流程圖 主程序