【正文】 ，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來(lái)了。從軟件的功能不同可分為兩大類(lèi)：一是 監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專(zhuān)門(mén)用來(lái)協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 25 通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)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。主程序流程見(jiàn)圖 51。 主程序： 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出 并處理 DS18B20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程如 51所示： DS18b20 的讀寫(xiě)操作 DS18B20 的讀操作 DSl8B20 的主要數(shù)據(jù)元件有： 64 位激光 Lasered ROM，溫度靈敏元件和非易失性溫度告警觸發(fā)器 TH 和 TL。 DSl8B20 可以從單總線獲取電源，當(dāng)信號(hào)線為高電平時(shí)，將能量貯存在內(nèi)部電容器中；當(dāng)單信號(hào)線為低電平時(shí)，將 該電源斷開(kāi)，直到信號(hào)線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳?(電容 )電源為止。此外，還可外接 5 V 電源，給 DSl8B20 供電。 DSl8B20 的供電方式靈活，利用外接電源還可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 DS18B20 讀寫(xiě)時(shí)序如圖 5 5 53： [8] 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 26 圖 51 DS18B20 的復(fù)位時(shí)序圖 圖 52 DS18B20 的寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序圖 圖 53 DS18B20 的讀數(shù)據(jù)時(shí)序圖 由時(shí)序圖可知， DS18B20 在復(fù)位時(shí)需要 480us 的低電平，等待 15us 后 MCU將總線拉高，等待 DS18B20 的響應(yīng)信號(hào)； DS18B20 在寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)分為寫(xiě)“ 0”和寫(xiě)“ 1”操作，寫(xiě)“ 0”操作時(shí)， DS18B20 需要至少 60us 的總線被拉低，然后在60us 內(nèi)將“ 0”寫(xiě)入 DS18B20 中，持續(xù)時(shí)間至少 1us，寫(xiě)“ 1”操作是只需將寫(xiě)入的“ 0”改為“ 1”即可； DS18B20 讀操作也分為讀“ 0”和讀“ 1”操作，讀“ 0”操作時(shí)，總線需要 15us 被拉低，再拉高 45us，然后再 15us 內(nèi)將數(shù)據(jù)讀走，讀“ 1”操作同讀“ 0”操作。程序流程圖如圖 53： 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 27 圖 53 DS18B20 讀取 溫度 的流程圖 DS18b20 的溫度數(shù)據(jù)處理 讀出溫度數(shù)據(jù)后， LOW 的低四位為溫度的小數(shù)部分，可以精確到 ℃[9]， LOW 的高四位和 HIGH 的低四位為溫度的整數(shù)部分， HIGH 的高四位全部為 1 表示負(fù)數(shù)，全為 0 表示正數(shù)。所以先將數(shù)據(jù)提取出來(lái)，分為三個(gè)部分：小數(shù)部分、整數(shù)部分和符號(hào)部分。小數(shù)部分進(jìn)行四舍五入處理：大于 ℃ 的話(huà)，向個(gè)位進(jìn) 1；小于 ℃ 的時(shí)候，舍去不要。當(dāng)數(shù)據(jù)是個(gè)負(fù)數(shù)的時(shí)候，顯示之前要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將其整數(shù)部分取反加一。還因?yàn)?DS18B20 最低溫度只能為55℃ ，所以可以將整數(shù)部分的最高位換成一個(gè) “”，表示為負(fù)數(shù)。圖 54 為溫度數(shù)據(jù)處理程序的流程圖。 開(kāi)始 DS18B20 的初始化 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 讀取溫度寄存器 跳過(guò)讀序列號(hào)的操作 跳 過(guò)讀序列號(hào)的操作 DS18B20 的初始化 RET LOW低八位 HIGH高八位 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 28 圖 54 溫度數(shù)據(jù)處理流程圖 （ 2）溫度比較報(bào)警子程序 此程序是將實(shí)際溫度與設(shè)置的報(bào)警上下限比較，決定是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于 T 為實(shí)際溫度的絕對(duì)值， TH、 TL 也是溫度的絕對(duì)值，因此判斷大小關(guān)系時(shí)要通過(guò)其正負(fù)符號(hào)來(lái)確定。 開(kāi)始 提取整數(shù)部分存入 HT 提取小數(shù)部分存入 LT LT 右移三位 ,將精度降低到 攝氏度 HT++ 將小數(shù)部分整數(shù)化 提取符號(hào)部分存入 sign LT 是否大于 5 是否為負(fù)數(shù) RET 負(fù)數(shù)標(biāo)志 flag=1 Y N N Y 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 29 圖 55 溫度比較報(bào)警子程序 1602 顯示部分 1602 的讀寫(xiě)時(shí)序圖如 56： 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 30 圖 56 1602液晶的讀時(shí)序圖 圖 57 1602的寫(xiě)時(shí)序圖 根 據(jù)以上時(shí)序圖可以得出讀寫(xiě)程序流程圖如 圖 58 ： 圖 58 1602 的讀寫(xiě)流程圖 開(kāi)始 選擇寫(xiě)數(shù)據(jù)寫(xiě)命令 RS=1||RS=0 選擇寫(xiě)操作RW=1 使能 EN 準(zhǔn)備好寫(xiě)入的數(shù)據(jù) DB0~DB7 禁止 EN 結(jié)束 開(kāi)始 選擇寫(xiě)數(shù)據(jù)寫(xiě)命令 RS=1||RS=0 選擇讀操作RW=0 使能 EN 禁止 EN 結(jié)束 1602 的寫(xiě)流程圖 1602 的讀流程圖 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 31 數(shù)據(jù)測(cè)試 用手觸摸溫度傳感器，可以發(fā)現(xiàn)溫度大概顯示為 ℃。將溫度傳感器與冰水混合物接觸，顯示讀數(shù)為 ℃，；把溫度傳感器放入沸水中，顯示器顯示 100℃，讀數(shù)精度為 ℃。對(duì)設(shè)計(jì)的溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)試后，其結(jié)果表明能達(dá)到預(yù)設(shè)的要求。 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 32 總結(jié) 本文重點(diǎn)介紹了單片機(jī)和數(shù)字傳感器 DS18B20 的原理和功能，并用DS18B20 與 STC89C52 單片機(jī)、 LCD1602 組成數(shù)字溫度計(jì)，有超溫報(bào)警功能。該系統(tǒng)具有更高速、更靈敏、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象的溫度信息的能力，同時(shí)具有良好的抗干擾及環(huán)境適應(yīng)能力（測(cè)溫范圍 55 ℃ ~+ 125 ℃）。因其體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可大規(guī)模的采用，成本低廉。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)習(xí)到了很多的東西，不僅加深了對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，而且更好地把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，提高了自身的動(dòng)手能 力和實(shí)踐水平，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的興趣。 由于本人的知識(shí)有限，在本設(shè)計(jì)中不可避免存在一些不足之處，我會(huì)在后的學(xué)習(xí)生活中不斷加以完善。 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 33 致 謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的忙碌，畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲。在此，我要衷心感謝我的導(dǎo)師。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，老師給了我很大的幫助和鼓勵(lì)。在選題和搜集資料的時(shí)候，老師給了很多有用的建議，每個(gè)星期老師都抽出時(shí)間關(guān)心我的設(shè)計(jì)進(jìn)度，督促我抓緊時(shí)間完成設(shè)計(jì)，在我遇到困難的時(shí)候給予我悉心的關(guān)懷、鼓勵(lì)與指導(dǎo)，盡心盡力。我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)與老師的幫助密不可分。同時(shí) 也要感謝我的舍友，他們給我提供了很多資料也給了我不少建設(shè)性的建議。 做畢業(yè)設(shè)計(jì)求期間最大的收獲是心理成熟了，期間遇到過(guò)很多困難，感謝老師和同學(xué)對(duì)我的關(guān)心、鼓勵(lì)、幫助，讓我用于面對(duì)困難，不斷前進(jìn)。 閔烊塵 二 O一五年六月 于重慶 信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 單片機(jī)電子溫度計(jì)設(shè)計(jì) 34 參 考 文 獻(xiàn)郭天祥 . 51 單片機(jī) c 語(yǔ)言教程 [M]. 北京 ： 電子工業(yè)出版社 , 2021.[2] 戴永成等 .基于 DS18B20 的數(shù)字溫度測(cè)量?jī)x [J]. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021 [3] 于永 .51 單片機(jī) C 語(yǔ)言常用模塊與綜合系統(tǒng) 設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 何立明 . [4] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）（第五版） [M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社 , 2021. [5] 王毅 . 單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè) [M]. 人民郵電出版社 , 1995. 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