【正文】 器初始化 讀取應答信號 從 DS18B20 讀取一個字節(jié) 從 DS18B20 寫入一個字節(jié) 輸出數(shù)據(jù) return k。 //返回檢測成功標志 } //**********從 DS18B20 讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù) ************* uchar read_ds18b20_date() { uchar value,i。 //儲存讀出的一個字節(jié)數(shù)據(jù) for(i=0。i8。i++) //讀 8 位 { dq=1。 //先將數(shù)據(jù)線拉高 _nop_()。 //等待一個機器周期 dq=0。 //單片機從 DS18B20 讀書據(jù)時 ,將數(shù)據(jù)線從高拉低即啟動讀時序 value=1。 dq=1。 //將數(shù)據(jù)線 人為 拉高 ,為單片機檢測 DS18B20 的輸出電平作準備 if(dq) //如果讀到的數(shù)據(jù)是 1，則將 1 存入 value value|=0x80。 delayus(6)。 if(!dq) //如果讀到的數(shù)據(jù)是 0，則將 0 存入 value value|=0x00。 delayus(6)。 } return value。 //返回讀出的十進制數(shù)據(jù) } //***********向 DS18B20 寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù) ************* void write_ds18b20_date(uchar date) { uchar num。 for(num=0。num8。num++) { dq=1。 //先將數(shù)據(jù)線拉高 _nop_()。 //等待一個機器周期 dq=0。 //將數(shù)據(jù)線從高拉低時即啟動寫時序 dq=dateamp。0x01。 //利用與運算取出要寫的某位二進制數(shù)據(jù) ,并將其送到數(shù)據(jù)線上等待 DS18B20 采樣 date=1。 delayus(4)。 //4us dq=1。 //釋放數(shù)據(jù)線 } delayus(4)。 //稍作延時 ,給硬件一點反 應時間 } 溫度處理程序 溫度處理程序?qū)⑸弦话巡僮髦凶x取的溫度值進行轉(zhuǎn)換，將二進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，然后輸出數(shù)字，直接交給顯示程序顯示。 其流程圖 如圖 16 所示： 圖 15 溫度處理子程序流程圖 其子程序如下： //**************做好讀溫度的準備 ************** uint read_temp() { 等待初始化完成 初始化 啟動溫度測量 讀取高八位和低八位 輸出十進制整數(shù) 處理數(shù)據(jù) 等待轉(zhuǎn)化完成 uint g,d,m。 uint c。 m=1。 m=clean_ds18b20()。 //初始化完成 m=0 while(m)。 //等待初始化完成 write_ds18b20_date(0xcc)。 //跳過 rom write_ds18b20_date(0x44)。 //啟動溫度測量 delayus(100)。 m=clean_ds18b20()。 while(m)。 //等待轉(zhuǎn)化完成 write_ds18b20_date(0xcc)。 //跳過 rom write_ds18b20_date(0xbe)。 //讀數(shù)據(jù)命令 d=read_ds18b20_date()。 //讀低 8 位數(shù)據(jù) g=read_ds18b20_date()。 //讀高 3 位數(shù)據(jù) g=4。 g=g+(d4)。 //整數(shù)部分 g=g*100。 d=(damp。0x0f)**100。 c=g+d。 return c。 } 鍵盤掃描子程序 本設計配備兩個輸入按鍵，分別可以對設定溫度進行加減，此子程序用來檢測按鍵輸入。 流程圖 17 所示： 圖 16 鍵盤掃描流程圖 判斷是否按下 掃描按鍵 延時判斷是否按下 設定溫度加一（減一） 子程序如下： //****************鍵盤輸入 ******************** void keyscan(void) { if(key1==0) //判斷 key1 是否按下 { delay(10)。 //延時判斷 key1 是否按下 if(key1==0) { set++。 //設定溫度加 1 if(key1==100) set=18。 } while(!key1)。 } if(key2==0) //判斷 key2 是否按下 { delay(10)。 //延時判斷 key2 是否按下 if(key2==0) { set。 //設定溫度減 1 if(set==0) set=18。 } while(!key2)。 } } 溫度比較處理子程序 溫控風扇設定 5 個檔位，根據(jù)溫度的變化來變化風扇的轉(zhuǎn)速。輸出的型式采用高地電平的交替變換，檔位越高，輸出高電平的次數(shù)越多，相應的輸出低點平的次 數(shù)變少，反之，檔位越低，輸出的高電平次數(shù)越少，相應的輸出的高電平的次數(shù)變多。低于設定溫度時，風扇不轉(zhuǎn)，大于最大擋位時滿負荷運轉(zhuǎn)。 流程如圖 18 所示： 圖 17 溫度比較處理流程圖 子程序如下： //*************溫度處理函數(shù) **************** void deal(uint temp) //溫度處理 { if(temp=set) { //溫度低于設置值 h=0。 l=5。 } else if((tempset)amp。amp。(temp=(set+1))) //溫度低于設定值 +1 讀取溫度 溫度比較 風扇不轉(zhuǎn) 設置為 1 檔 設置為 2 檔 設置為 3 檔 設置為 4 檔 設置為 5 檔 低于設定溫度 低于設定溫度 +1 低于設定溫度 +3 高于設定溫度 +7 低于設定溫度 +5 低于設定溫度 +7 { h=1。 l=4。 } else if((temp(set+1))amp。amp。(temp=(set+3))) //溫度高于設定值 +1，小于設定值 +3 { h=2。 l=3。 } else if((temp(set+3))amp。amp。(temp=(set+5))) //溫度高于設定值 +3，小于設定值 +5 { h=3。 l=2。 } else if((temp(set+5))amp。amp。(temp=(set+7))) //溫度值高于設定值 +5，小于設定值 +7 { h=4。 l=1。 } else if(temp(set+7)) //溫度高于設定值 +7 { h=5。 l=0。 } } 電機控制程序（包含紅外探測） 本設計最終驅(qū)動電機的子程序，包含了紅外檢測。首先進行紅外檢測判斷，若沒有人，電機不轉(zhuǎn)，若有人，承接上函數(shù)設定的檔位，模擬 PWM 波輸出，一次輸出 5 個電平， 1 檔就輸出一個高電平，四個 低電平， 2 檔輸出兩個高電平，三個低電平，依次類推。 流程圖如圖 19所示： 圖 18 紅外探測電機輸出流程圖 子程序如下： //*************電機模擬 PWM 控制程序 ********************* void dianjik() { uchar q。 { for(q=0。qlamp。red==0。q++) //紅外感應有人，輸出設定的低電平次數(shù) { dianji=0。 int1=0。 int2=0。 r=1。 delay(100)。 } for(q=0。qhamp。amp。red==0。q++) //紅外感應有人，輸出設定的高電平次數(shù) { dianji=1。 int1=1。 int2=0。 r=1。 delay(100)。 } for(q=0。qlamp。red==1。q++) //紅外感應沒人，不輸出 { dianji=0。 int1=0。 int2=0。 電機輸出模擬 PWM 波 開始 模擬 PWM 高低電平次數(shù) 電機不轉(zhuǎn) 紅外探測是否有人 無人 有人 r=0。 delay(10)。 } for(q=0。qhamp。amp。red==1。q++) //紅外感應沒人，不輸出 { dianji=1。 int1=0。 int2=0。 r=0。 delay(10)。 } } } 軟件設計中的問題與分析 LCD 顯示程序的問題 由于 LCD 要顯示的數(shù)據(jù)有四個，溫度、檔位、紅外探測、設定溫度，所以如何合理的安排輸出順序很重要，合理的輸出順序才能對應外部正確的表現(xiàn)。每個數(shù)據(jù)在輸出后都要有一定的延時，這樣才能清楚的顯示在 LCD 屏幕上。由于本程序是基于溫度的，所以第一個輸出的就是溫度值；然后本程序要執(zhí)行的是溫度的比較，所以第二個輸出的必然是設定溫度，設定溫度還要同時讀取鍵盤程序，實時跟隨鍵盤輸入的改變而改變；第三個輸出的就是比較溫度后的設定風速了，顯示的風速就是檔位數(shù)；最后輸出的就是紅外探測的結果，以 0 和 1 來表示， 1 為有人，處于工作狀態(tài)， 0 為無人，處于待機狀態(tài)。 剛開始調(diào)試程序的時候，數(shù)值沒在 LCD 上顯示，后來發(fā)現(xiàn)是主函數(shù)忘記了調(diào)用子函數(shù)，使得數(shù)據(jù)沒有輸入，后來經(jīng)過修改和調(diào)整，終于在 LCD 上正常顯示出來了。合理的程序使得程序顯示狀態(tài)井然有序。 DS18B20 的顯示程序問題 在本設計中 ,DS18B20 的顯示是最核心的數(shù)據(jù)，所有其他數(shù)據(jù)都與之相對應改變，電機的轉(zhuǎn)速也與之相關，但是在程序調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)了一個問題，每次給單片機上電之后，總有那么不到一秒鐘的時間，溫度顯示的值是 85℃，不斷電的情況下復位沒有出現(xiàn)這種情況，只有每次啟動的 時候出現(xiàn)。當顯示 85 后，其他的數(shù)據(jù)也隨之變?yōu)閷担L扇也有一個短暫的轉(zhuǎn)動，這對于這個設計來說無疑是一個很致命的缺陷。開始查找原因，從 DS18B20 的數(shù)據(jù)手冊中發(fā)現(xiàn)，每次上電后， DS18B20 的暫存器中存儲的數(shù)據(jù)就是 85，在讀取數(shù)據(jù)后，內(nèi)部的 AD 要使用 750ms 的時間來進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換然后重新寫入新的數(shù)據(jù)，所以在這段時間中，顯示的數(shù)值就是 85 了，看來這是硬件上不可避免的過程，但是硬件上不能改變的話，我可以使用軟件的方法來進行變動，我最后采取的方法是在循環(huán)程序開始之前，先讀取一次 DS18B20 的數(shù)值，然后給與一 個 1s 的延時，使得 AD 轉(zhuǎn)換完成，然后在開始循環(huán)，這樣，這個問題終于得以解決了。 5 硬件調(diào)試 硬件電路的調(diào)試相對來說比較簡單。調(diào)試的功能包括按鍵電路， DS18B20，電機電路和紅外傳感電路。 按鍵電路的調(diào)試 按鍵電路實現(xiàn)的功能是在按鍵按下后能執(zhí)行設定溫度的改變，這項采用實物調(diào)試，按鍵按下之后，溫度隨之改變。 溫度傳感器電路的調(diào)試 溫度傳感器 DS18B20 的調(diào)試在實物上進行，當用手指去加熱溫度傳感器 DS18B20 的時候， LCD 示數(shù)開始隨溫度的上升而改變，變化明顯而且刷新頻率適中，可以清 晰的看到所顯示的溫度。 電機電路的調(diào)試 電機電路進行調(diào)試，不斷的將設定溫度降低，觀察電機轉(zhuǎn)速的變化。電機隨設定溫度與實際溫度差值的改變而改變，轉(zhuǎn)速變化較為平滑，達到了預期的效果。 紅外感應電路的調(diào)試 紅外感應電路直接測試，在前方無人時，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，電機不轉(zhuǎn)動。當前方有人時，電機開始轉(zhuǎn)動（在溫度高于預設溫度的時候）。 硬件調(diào)試遇到的問題 本次設計中遇到的最困難的問題就是出在了電機的驅(qū)動上，剛開始的設計使用的達林頓 ULN2803 反向驅(qū)動器來驅(qū)動電機，可是在軟件無誤，硬件連 接無誤的情況下，電機轉(zhuǎn)動表現(xiàn)出來的是變速效果不明顯，