【導讀】測量方法和控制具有重要的意義。新型數(shù)字溫度計。極LED數(shù)碼管，ULN2803A為驅(qū)動的動態(tài)掃描直讀顯示。傳感器和預置溫度值比較報警電路組成，當實際測量溫度值大于預置溫度值時，發(fā)出報警信號，即發(fā)光二極管亮。系統(tǒng)程序主要包括主程序，測溫子程序和顯示。DS18B20新型單總線數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)。精度高、抗干擾能力強、工作穩(wěn)定可靠等特點。計相比,本數(shù)字溫度計減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點。DS18B20溫度計還可以在高溫報警、遠距離多點測溫控制等方面進行應用開發(fā)，具有很好的發(fā)展前景。此外，還介紹了系統(tǒng)的調(diào)試和性能分析。

　　

【正文】 22 DJNZ R3,WR1 ；未寫完一個字節(jié)轉(zhuǎn) WR1 繼續(xù) SETB ；寫完一個字節(jié)，數(shù)據(jù)線置高 RET 4. 比較報警子程序 CMP: MOV A,DISBUF0 ；實際測量溫度值放在 DISBUF8 中 SWAP A MOV DISBUF8, A MOV A, DISBUF1 ORL A, DISBUF8 MOV DISBUF8, A MOV A,DISBUF4 ；預置溫度值放在 DISBUF9 中 SWAP A MOV DISBUF9, A MOV A, DISBUF5 ORL A, DISBUF9 MOV DISBUF9, A CLR C MOV A, DISBUF8 SUBB A, DISBUF9 JNC KK ；沒有借位，即實際溫度值大于 ；預置溫度值轉(zhuǎn) KK CLR ；有借位，即實際溫度值小于預置溫度值 ； 置 0，不發(fā)報警信號 RET KK: SETB ； 置 1，即發(fā)出報警標志發(fā)光二極管亮 RET 5. 按鍵子程序 KEY: JNB , YZBW JNB , YZSW LJMP KEYRET YZBW: LCALL DELAY1 JB , KEYRET JNB , $ INC DISBUF5 MOV A, DISBUF4 CJNE A, 10, KEYRET MOV DISBUF4, 0 第五章 軟件編程 調(diào)試及性能分析 23 LJMP KEYRET YZSW: LCALL DELAY1 JB , KEYRET JNB , $ INC DISBUF5 MOV A, DISBUF5 CJNE A, 10, KEYRET MOV DISBUF5, 0 KEYRET: RET 顯示子程序 DISPLAY: MOV A, DISBUF0 MOV DPTR, SEG MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A MOV P2, 00000001B LCALL DELAY1 MOV P2, 00000000B MOV A, DISBUF1 MOV DPTR, SEG MOVC A, @A+DPTR ORL A, 80H MOV P1, A MOV P2, 00000010B LCALL DELAY1 MOV P2, 00000000B MOV A, DISBUF2 MOV DPTR, SEG MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A MOV P2, 00000100B LCALL DELAY1 MOV P2, 00000000B ……………………… ……………………… MOV A, DISBUF7 MOV DPTR, SEG MOVC A, @A+DPTR MOV P1, A MOV P2, 00000000B 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文 24 LCALL DELAY1 MOV P2, 00000000B RET 。 (00) (01) (02) (03) (04) SEG: DB 03FH, 06H, 05BH, 04FH, 066H 。 (05) (06) (07) (08) (09) DB 06DH, 07DH, 007H, 07FH, 06FH ；延時子程序 DELAY1: MOV R1, 0A0H DEL11: NOP DJNZ R1, DEL11 RET END ；工作內(nèi)存定義 : DISBUF0 EQU 10H DISBUF1 EQU DISBUF0+1 DISBUF2 EQU DISBUF1+1 …………………………………………… .. DISBUF9 EQU DISBUF8+1 調(diào)試性能分析和注意事項 1. 調(diào)試性能分析 系統(tǒng)的調(diào)試 [1] 以程序為主。硬件調(diào)試比較簡單，首先檢查電路的焊接是否正確， 然后可用萬用表測試或通電檢測。軟件調(diào)試可以先編寫顯示程序并進行硬件的正確性檢驗，然后分別進行主程序 、 測溫子程序 、 預置數(shù) 、 報警子程序等的編程及調(diào)試，由于 DS18B20 與單片機采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，對 DS18B20 進行編程時必須嚴格地保證讀寫時序，否則將無法讀取測量結(jié)果。本程序采用單片機匯編編寫，用 YS— 51 編譯器編程調(diào)試，軟件調(diào)試到能顯示溫度值，而且在有溫度變化時（例如用手去接觸）顯示溫度改變。 性能測試可用制作的溫度計和已有的成品溫度計來同時測量比較，由于DS18B20 的精確度很高，所以誤差指標可以限制在 ℃ 以內(nèi)，另外 － 55℃～＋125℃ 的測量范圍使得該溫度計完全適合一般的應用場合，其低電壓供電特性可做成電池供電的手持電子溫度計。 2. DS18B20 使用中的注意事項 DS18B20溫度計還可以在高低溫報警 、 遠距離多點溫度控制等方面開發(fā)應用 ，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題： （ 1） DS18B20從 測量溫度 結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時第五章 軟件編程 調(diào)試及性能分析 25 間，這是必須保證的，不然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85℃ 。 （ 2）在實際使用中發(fā)現(xiàn)，應使電源電壓保持在 5V左右，若電源電壓過低，會使 所測得的溫度與實際溫度出現(xiàn)偏高現(xiàn)象，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，一般在 5V左右。 （ 3） 較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于 DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴格保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果，在使用 PL/M、 C等高級語言進行系統(tǒng)程序設計時，對 DS18B20操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。 （ 4） 在 DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS18B20，在實際應用中并非如此，當單總線上所掛 DS18B20超過 8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設計時要加以注意。 （ 5） 連接 DS18B20的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過 50m時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤，當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達 150m，當采用每米膠合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。這種情況主要由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此，在用 DS18B20進行長距離測溫系統(tǒng)設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 （ 6） 在 DS18B20測溫程序設計中，向 DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS18B20的返回信號，一旦某個 DS18B20接觸不好或斷線，當程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)，這一點在進行 DS18B20硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文 26 第 六 章 .總結(jié)與展望 本文設計的數(shù)字溫度計能測量 － 55℃ ～＋ 125℃ 的溫度值，具有用按鍵設定溫度值和比較報警功能，用 LED顯示設定溫度值和實際測量的溫度值。本設計在硬件電路相同的條件下，可以通過軟件編程來實現(xiàn)顯示不同范圍和兩位小數(shù)的溫度值。 本設計預想可以 顯示 － 55℃ ～＋ 125℃ 范圍的溫度值，并且可以顯示多位小數(shù)和具有溫度設定，溫度檢測，溫度報警及對超過設定溫度值處理等多種功能的數(shù)字溫度計。但由于時間關(guān)系，有的功能未能實現(xiàn) ，有待于進一步提高。在以后設計數(shù)字溫度計時可以考慮：根據(jù) DS18B20單總線協(xié)議，在總線上掛接多個DS18B20，主機根據(jù) DS18B20的唯一序列號，確定某一時刻與哪個器件進行數(shù)據(jù)傳輸；用 24C02芯片增加掉電存儲功能，即保存斷電那一時刻顯示的 數(shù)據(jù)，在下次接上電源時可以顯示出來，以便參考；還可以增加對不在設定范圍內(nèi)的測量溫度進行自動調(diào)節(jié)的功 能。這些功能都需要軟硬件相結(jié)合才能實現(xiàn)。 用 DS18B20溫度傳感器設計數(shù)字溫度計，應注意的問題 :在編寫程序時要嚴格按照 DS18B20的時序圖來編程，否則無法實現(xiàn)預想的功能。 DS18B20 三線制應用時 ,應將 VDD、 DQ、 GND 三 線焊接牢固 ； 兩線應用時 ,應將其的 VDD 與 GND 接在一起 ,焊接牢固。若 VDD 脫開未接 ,只顯示 +℃的溫度值。 以 DS18B20溫度傳感器設計的數(shù)字溫度計線路簡單、硬件少、成本低廉、軟件設計簡單等優(yōu)點 ,有著廣闊的應用前景。尤其是其具有完善的單總線通信協(xié)議 ,無需復雜、繁瑣的 布線 ,只需 3 根連線就能很容易地組成多點測溫系統(tǒng) ,因此在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究中有著廣闊的應用前景。 致謝 27 致 謝 伴隨著畢業(yè)論文的完成，大學生活也即將結(jié)束。在這最后短短的幾個月時間里，留下了難以忘懷的回憶。在此我要特別地向指導幫助我的龔希賓老師表示最誠摯的謝意。 我們導師的指導思想是不去盲目地追求高分，關(guān)鍵是要學到真東西，這使我受益匪淺。 在設計的過程中，龔老師在軟件和硬件上都積極的指導，每次遇到自己想不通的問題時， 龔老師總孜孜不倦地指導我如何正確地解決。 龔老師犧牲休息時間給予我的認真輔導，以及他負責的態(tài)度 ，讓我很受鼓舞！無論是做事還是做人，龔老師都給了我許多積極的影響與教益！ 最后，再次向所有關(guān)心支持指導幫助過我完成論文的老師和同學，表示最誠摯的謝意！ 參考文獻 28 參考文獻 1. 李光飛，樓然苗，胡佳文等 .單片機課程設計實例指導 .北京：北京航空航天大學出版社 ,20xx， 105125 2. 3. 周月霞，孫傳友 .DS18B20 硬件連接及軟件編程 .傳感器世界， 20xx， 12： 2529 4. 馬云峰 .單片機與數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 的接口設計 .計算機測量與控制 ,20xx,10（ 4） : 278280 5. 6. 凌玉華 .單片機原理及應用系統(tǒng)設計 .長沙：中南大學出版社 ,20xx， 222228 7. 8. 劉華東 .單片機原理與應用 .北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx， 175180 9. 10. 高鵬，安濤，寇懷成等 .電路設計與制版 Protel99 入門與提高 .北京：人民郵電出版社 ,20xx 附錄 29 附錄 ，如圖所示 : 附 錄 30 附錄 2. PCB 印制版電路圖如下