【正文】 據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S51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)和命令的傳輸都是低位在先。 DS18B20的復(fù)位時序 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的讀時隙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在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。 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。 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。 圖1 8位LED數(shù)碼管電路圖2溫度采集電路圖3 蜂鳴器電路圖4 中斷電路（1）． 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中合理利用其中的一個IO口對圖2data out端的數(shù)據(jù)進行讀取。（2）． 把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中合理利用其中的一個IO口對圖3蜂鳴器進行操作。（3）． LED數(shù)碼管。（4）． 開關(guān)狀態(tài)的檢測過程通過連線的IO口對溫度芯片進行操作其中包括芯片初始化和讀寫操作，對讀出兩個字溫度進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，然后調(diào)用顯示子程序把溫度數(shù)據(jù)顯示出來。（5）． 超溫報警和超溫溫度可調(diào)在（1）中轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行超溫判斷，如果此溫度值大于超溫值就操作蜂鳴器發(fā)出報警。實驗九 綜合設(shè)計實驗二步進/直流電機控制1． 實驗任務(wù) （1） 步進電機的控制該電路為L297和L298組合的固定斬波頻率的PWM恒流斬波驅(qū)動電路，適用于兩相雙極性步進電機。利用單片機控制步進電機，編寫程序輸出脈沖序列到步進電機專用控制芯片L297的CLOCK端，以此來驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動，通過時鐘輸入端CLOCK調(diào)節(jié)脈沖寬度來控制步進電機加速、減速，方向控制端CW/CCW控制步進電機正、反轉(zhuǎn)。步進電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)由慢到快逐步加速，并且脈沖頻率的速度不能大于電機的反應(yīng)速度，否則步進電機將會出現(xiàn)失步現(xiàn)象。（2）直流電機的控制 采用定時器做為脈寬控制的定時方式，單片機控制口一端置低電平，另一端輸出PWM信號，電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)通過軟件編程改變PWM的占空比來實現(xiàn)，電機正反轉(zhuǎn)則通過兩口的輸出切換實現(xiàn)，輸入信號端IN1接高電平，輸入端IN2接低電平時電機正轉(zhuǎn)。（反之，如果信號端IN1接低電平，IN2接高電平，電機反轉(zhuǎn)）。如果無須調(diào)速可將兩引腳接5V，電機將工作在最高速狀態(tài)。2． 電機驅(qū)動芯片介紹　L297是意大利SGS半導體公司生產(chǎn)的步進電機專用控制器，它能產(chǎn)生4相控制信號，可用于單片機控制的兩相雙極和四相單相步進電機，能夠用單四拍、雙四拍、四相八拍方式控制步進電機。芯片內(nèi)的PWM斬波器電路可在開關(guān)模式下調(diào)節(jié)步進電機繞組中的電流。L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W；內(nèi)含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電機和步進電機；采用標準邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。3． 電路原理圖說明：步進電機的驅(qū)動采用L297與L298組合控制，直流電機的驅(qū)動采用L298單獨控制，電機的調(diào)速和調(diào)相使用后面的鍵盤電路實現(xiàn)。圖1 上為步進電機電路下為直流電機電路圖2 控制按鍵電路圖3 實物電路4． 系統(tǒng)板上硬件連線（1）步進電機實驗L298的四根輸出線OUT1~OUT4分別接步進電機的正反相，L297的CLK口控制輸入脈沖，CW/CCW控制電機正反轉(zhuǎn)，HALF/FULL是—半步、全步方式選擇端。此引腳輸入高電平時為半步方式(四相八拍)，低電平時為全步方式。（2）直流電機實驗L298的輸入信號端IN使能端EN ，用來控制電機的停轉(zhuǎn)，OUTOUT2接直流電機。5． 實驗程序框圖實驗十 綜合設(shè)計實驗三 時間控制器1． 實驗任務(wù) 根據(jù)實驗儀提供的資源，時間控制器的設(shè)計與實現(xiàn)。a) 開機時，顯示12：00：00的時間開始計時；b) “秒”的調(diào)整，每按一次加1秒；c) “分”的調(diào)整，每按一次加1分；d) “時”的調(diào)整，每按一次加1個小時；2． 電路原理圖圖1 8位LED數(shù)碼管圖2 控制按鍵3． 系統(tǒng)板上硬件連線a) 把“單片機系統(tǒng)”－“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的A－H端口上。b) 把“單片機系統(tǒng)：－“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的位選S1－S8端口上。c) 把“單片機系統(tǒng)”、“低脈沖鍵盤”區(qū)域中的SPSPSP1端口上。4． 程序框圖開　始計數(shù)單元清零TH0，TL0裝入初值開中斷，并允許T0中斷秒按鍵識別成功否？SECOND加1SECOND=60嗎？SECOND=0顯示數(shù)據(jù)處理分按鍵識別成功否？MINITE加1MINITE=60嗎？MINITE=0顯示數(shù)據(jù)處理時按鍵識別成功否？HOUR加1HOUR=24嗎？HOUR=0顯示數(shù)據(jù)處理T0中斷入口通過查表方式顯示數(shù)據(jù)數(shù)碼位選加1位選數(shù)值＝8嗎？位選數(shù)值＝0秒計數(shù)加1秒計數(shù)＝500嗎？秒計數(shù)＝0SECOND加1SECOND=60嗎？SECOND=0，并MINITE加1MINITE=60嗎？MINITE=0，并HOUR加1HOUR=24嗎？HOUR=0顯示數(shù)據(jù)處理中斷返回實驗十一 通信擴展實驗1． 實驗任務(wù) 根據(jù)實驗儀提供的資源，實現(xiàn)無線通信和GPRS通信。 （1）.通過對nRF24L01模塊的使用，深入的了解無線通信的原理。 （2）.通過對GPRS模塊的使用，深入的了解GPRS通信的原理。2． 模塊介紹（2） . nRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件, GHz～ GHz ISM頻段。內(nèi)置頻 率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強型ShockBurst 技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。nRF24L01功耗低,在以6 dBm的 功率發(fā)射時，工作電流也只有9 mA。接收時， mA，多種低功率工作模 式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計更方便。（3） .GPRS模塊通過單片機串口工具來使用，單片機輸入AT指令達到操作GPRS模塊目的。 3． 電路原理圖圖1 實驗儀nRF24L01接口電路圖2　RS232電路4． 串口通信說明 在單片機芯片中，UART已集成在其中，作為其組成部分，構(gòu)成一個串行口。MCS51系列單片機的串口是全雙工的，這個口既可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，也可以實現(xiàn)串行異步通信。芯片MAX232是美信公司專門為電腦的RS232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。附錄：單片機實驗儀總圖