【導(dǎo)讀】響，因此對溫度的檢測控制非常重要，其檢測控制一般使用各式各樣的傳感器。溫度測量電路變得簡單、可靠。本文結(jié)合實際使用經(jīng)驗，介紹了DS18B20數(shù)字溫。該系統(tǒng)由上位機和下位機兩大部分組成。DS18B20數(shù)字溫度傳感器。上位機部分使用了通用PC。該系統(tǒng)可應(yīng)用于倉庫測溫、

　　

【正文】 所要選 擇的頁面地址，取值范圍為 0~7H，代表第 1~8 頁。該指令規(guī)定了以后的讀 /寫操作將在哪一個頁面上進行。 ⑤ 列地址設(shè)置（ Set Y address） RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 Y address(0~63) 圖 列地址設(shè)置 該 指令設(shè)置了 Y 地址計數(shù)器的內(nèi)容， DB5~DB0=0~3FH（ 1~64）代表某一個單元地址，隨后的一次讀或?qū)憯?shù)據(jù)將在這個單元上進行。 Y地址計數(shù)器具有自動加一功能，在每一次讀 /寫數(shù)據(jù)后它將自動加一，所以在連續(xù)進 行讀 /寫數(shù)據(jù)時， Y地址計數(shù)器不必每次都設(shè)置一次。頁面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲單元唯一地確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀 /寫作了地址的選通。 ⑥ 寫指令數(shù)據(jù) 圖 寫指令數(shù)據(jù) 此命令在在 E的下降沿有效。 ⑦ 寫顯示數(shù)據(jù)（ Write Display Data） 下列圖 — 11 為寫現(xiàn)實數(shù)據(jù)圖 RS R/W DB7 DB7 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 指令 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0 顯示數(shù)據(jù) 圖 寫顯示數(shù)據(jù) 該操作將 8 位數(shù)據(jù)寫入先前已確定的顯示存儲器的單元內(nèi)，操作完成后列地址計數(shù)器自動加一。 ⑧ 讀顯示數(shù)據(jù)（ Read Display Date） 下列圖 — 12 為寫現(xiàn)實數(shù)據(jù)圖 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 顯示數(shù)據(jù) 圖 讀顯示數(shù)據(jù) 該操作將 ，然后列地址計數(shù)器自動加一。 電源以及看門狗電路 1．電源電路 因為單片機工作電源為 +5V，且底層電路功耗很小。采用 7805三端穩(wěn) 壓片即可滿足要求。具體電路如 圖 。 圖 電源電路 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 28 2. 看門狗電路 看門狗電路電路的應(yīng)用 ,使單片機可以在無人狀態(tài)下實現(xiàn)連續(xù)工作 ,其工作原理是 :看門狗芯片和單片機的一個 I/O引腳相連 ,該 I/O引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平 (或低電平 ),這一程序語句是分散地放在單片機其他控制語句中間的，一旦單片機由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段不進入死循環(huán)狀態(tài)時 ,寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行 ,這個時候 ,看門狗電路就會由于得不到單片機送來的信號 ,便在它和單片機復(fù)位引腳相連的 引腳上送出一個復(fù)位信號 ,使單片機發(fā)生復(fù)位 ,即程序從程序存儲器的起始位置開始執(zhí)行 ,這樣便實現(xiàn)了單片機的自動復(fù)位 。 考慮到底層電路板的工作 環(huán)境相對惡劣，單片機會受到周圍環(huán)境的干擾，而出現(xiàn)程序跑飛，死機 等一些不可預(yù)知的不正常工作現(xiàn)象。本設(shè)計為單片機電路添加一個外部看門狗電路。定時查詢單片機的工作狀態(tài) ,一但發(fā)現(xiàn)異常即對單片機延時重起。保證系統(tǒng)安全可靠的運行。 NE56604 能為多種微處理器和邏輯系統(tǒng)提供復(fù)位信號，其門限電平為 。在電源突然掉電或電源電壓下降到低于門限電平時。 NE56604 將產(chǎn)生精確的復(fù)位信號。 NE56604 內(nèi)置一個看門狗定時器，用于監(jiān)控微處理器，以確保微處理器的正常運行。看門狗能產(chǎn)生一個系統(tǒng)復(fù)位信號用來終止任何由于微處理器故障而引發(fā)的不正常的系統(tǒng)操作。 特性： 正負雙邏輯輸出的有效復(fù)位信號 精準(zhǔn)的門限電平監(jiān)測 上電復(fù)位內(nèi)部延時 可利用外部電阻調(diào)節(jié)的內(nèi)部看門狗定時器 看門狗定時器的監(jiān)控周期為 100ms 典型值 VCC= 時產(chǎn)生有效的復(fù)位信號典型值 僅需很少的外圍元件 具體電路圖如 圖 。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 29 圖 看門狗電路圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 30 第四章 軟件設(shè)計 概述 整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配 合軟件來實現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(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），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進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)的總體功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求，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 程序設(shè)計 主程序調(diào)用了 4 個子程序，分別是顯示程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、溫度測試程序、中斷控制程序、單片機與 PC機串口通訊程序。 鍵盤掃描電路及按鍵處理程序：實現(xiàn)鍵盤的輸入按鍵的識別及相關(guān)處理。 溫度測試程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進行處理，進行判斷和顯示。 顯示程序：控制系統(tǒng)的顯示部分。 中斷控制程序：實現(xiàn)循環(huán)顯示功能。 串口通訊程序：實現(xiàn) PC 機與單片機通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給 PC機 1 主程序設(shè)計 將各個功能程序以子程序的形式寫好，當(dāng)寫主程序的時候，只需要調(diào)用子 程序，然后在寄存器的分配上作一下調(diào)整，消除寄存器沖突和 I/O 沖突即可。程序應(yīng)該盡可能多的使用調(diào)用指令代替跳轉(zhuǎn)指令。因為跳轉(zhuǎn)指令使得程序難以看懂各程序段之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。而調(diào)用指令則不同，調(diào)用指令使得程序結(jié)構(gòu)清晰，無論是修改還是維護都比較方便。將功能程序段寫成子程序的形式，除了方便調(diào)用之外，還有一個好處那就是以后寫程序的時候如果要用到，就可以直接調(diào)用這個單元功能模塊。 主程序流程圖如圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 31 開始系統(tǒng)初始化系統(tǒng)硬件測試程序串口通訊子程序溫度顯示子程序撥碼開關(guān)掃描子程序溫度測試及處理子程序 圖 主程序流程程序 2 各模塊子程序設(shè)計 下面對主要幾個子程序的流程圖做介紹： （ 1） 溫度測試子程 序設(shè)計見附錄一 ：溫度測試子程序流程圖 ○ 9 （ 2）中斷控制程序設(shè)計 如圖 所示 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 32 中斷入口２Ｓ到否定時器１重新賦值裝下一個溫度顯示存儲單元地址返回ＮＹ中斷入口２Ｓ到否定時器１重新賦值裝下一個溫度顯示存儲單元地址返回ＮＹ 圖 中斷控制程序 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 33 結(jié) 語 經(jīng)過一段時間的不斷學(xué)習(xí)和努力，在霍 老師的諄諄教導(dǎo)下 ,在其他老師及同學(xué)們的熱心幫助與指導(dǎo)下，基于 DS18B20 的多點溫度測量系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，基本完成了老師所規(guī)定的各項工作任務(wù)。 本次設(shè)計的基于 DS18B20 的多點溫度測量系統(tǒng)是一種分布式的溫度測量系統(tǒng)，它可以遠程對溫度實現(xiàn)測量和監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于 電力工業(yè)、煤礦、森林、火災(zāi)、高層建筑等場合。系統(tǒng)采用單總 線技術(shù)，按照 DS18B20 的通信協(xié)議，由主機向 DS18B20 發(fā)送命令，讀取 DS18B20 轉(zhuǎn)換的溫度，從而實現(xiàn)對多個環(huán)境的溫度的測量。 本文介紹了用單片機 AT89C51 控制 DS18B20 以及，著重分析各單元電路的設(shè)計，以及各電路與單片機的接口技術(shù)。本文是采用模塊化的方式進行敘述，對各模塊的設(shè)計進行了比較詳細地闡述。 經(jīng)過這一次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)了不少的知識，學(xué)會了怎樣查閱資料和利用工具書，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我更加深刻地認識到只有將書本與具體的實踐相結(jié)合，才會有真正的收獲，才能鞏固自已的所學(xué)，認識到自己的不足。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 34 參考文獻 ① 賈詩煒 . 多點溫度檢測系統(tǒng) . ② 潘琢金 譯。 C8051E020 混合信號 ISP FLASH 微處理器數(shù)據(jù)手冊 Rev1 1 ③ ④ 劉君華 .智能傳感器系統(tǒng) .西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,1999. ⑤ 魏英智 .DS18B20 在溫度控制中的應(yīng)用 .(20xx)03— 0092— 年第 3 期 ⑥ 黃賢武，鄭筱霞，曲波等 . 傳感器實際應(yīng)用電路設(shè)計 [M]. 成都：電子科技大學(xué)出版社，. ⑦ DS18B20 一 線 總 數(shù) 線 數(shù) 字 式 傳 感 器 的 原 理 與 使 用 。//⑧ 李華 .MCU51 系列單片機實用接口技術(shù) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1993. 6 ⑨ 月霞，孫傳友 . DS18B20 硬件連接及軟件編程『 J』 . 傳感器世界， 20xx（ 12）： 25 29. 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 35 致謝 本設(shè)計能夠順 利的完成得到了院系領(lǐng)導(dǎo)老師的大力支持和幫助，尤其是我的指導(dǎo)老師 霍維容 老 師，在 百忙之中抽出寶貴的休息時間，仔細耐心為我為我指導(dǎo)。設(shè)計過程中，霍 老師一并幫我分析遇到的種種困難。一直支持，鼓勵我要有解決問題的信心，使設(shè)計得以順利的完成。 霍 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 和踏實的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的榜樣。在此，向霍 老師致以最誠摯的謝意。同時還要感謝教育和指導(dǎo)過我的所有老師，你們給予我的不僅僅是知識，還有你們對知識孜孜不倦的追求精神和對生活的積極向上態(tài)度，使我終身受益。 在開發(fā)的同時，和同學(xué)們之間的相互探討也使我獲益匪淺。在此，對他們表示由衷的感謝！ 電子信息技術(shù)日新月異地飛速發(fā)展 ，人們總是處在不斷學(xué)習(xí)階段，再加上我水平有限，所以本設(shè)計肯定存在許多不盡如人意的地方，歡迎廣大老師和同學(xué)批評指正。 最后，再次要感謝 我們 院的所有老師，他們精心的栽培為我以后的學(xué)習(xí) 和 工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 36 ○ 10 附錄 附錄一： 溫度測試子程序流程圖 附錄一：溫度測試子程序流程圖 初始化 DS18B20 匹配 ROM 命令 發(fā)一個 DS18B20 序 列號 等待 1 us 讀當(dāng)前 DS18B20 溫度 開始 所有 DS18B20 都訪問完畢 ? 存在一個 DS18B20? 發(fā)搜索 ROM 命令 讀并存儲當(dāng)前 DS18B20 序列號 跳過 ROM 命令 初始化 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換命令 初始化 DS18B20 Y N Y N 序列號ms 轉(zhuǎn)換結(jié)束 所有 都訪問完畢 讀并存儲當(dāng)前 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 37 附錄二 主電路電氣原理圖 附錄二 主電路電氣原理圖