【正文】 要想使 DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個(gè) DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，電路采用 5V電源供電，根據(jù)I=U/R=5/4700=，所以根據(jù)這個(gè)原理，可以選用小一點(diǎn)的電阻，只要保證 DS18B20遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 的工作電流，當(dāng)然也可以直接接在電源上，但是為了使信號穩(wěn)定，一般在電路設(shè)計(jì)中加上拉電阻。 特別需要注意的是，與 DS18B20 配套使用的是頻率為 單片機(jī)晶振，這決定了指令運(yùn)行時(shí)間，在軟件設(shè)計(jì)將根據(jù)指令運(yùn)行時(shí)間編寫各種延時(shí)程序。 所有的讀寫時(shí)隙至少需要 60μs，且每個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙之間至少需要 1μs的恢復(fù)時(shí)間。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 24 沿之后 15μs內(nèi)有效。 Convenrt T（溫度轉(zhuǎn)換） 44H 此命令開始溫度轉(zhuǎn)換操作。 Rrad Scratchpad（讀暫存器） BEH 此命令讀取暫存器內(nèi)容，從字節(jié) 0~一直讀取到字節(jié) 8。對于主機(jī)寫 “0”時(shí)隙的情況， DQ線必須被拉至低電平至少保持低電平 60μs。當(dāng)主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高平拉 至低電平時(shí)，產(chǎn)生 2種類型的寫時(shí)隙：寫 “1”和 “0”。在單線 DQ上，存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 “1”、寫 “0”、讀 “1”、讀 “0”幾種信號類型。如果總線上掛多掛 DS18B20,并且在此命令后執(zhí)行讀命令，將會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 命令類型 命令字節(jié) 功能說明 Read rom 33H 此命令讀取激光 ROM的 64位，只能用于總線上單個(gè) DS18B20的情況下，多掛則會發(fā)生沖突 Match rom（匹配 rom） 55H 此命令后跟 64位 ROM序列號，尋址多掛總線上的 DS18B20。共有 5位 ROM操作命令。主機(jī)通過拉低單線 480us以上，產(chǎn)生復(fù)位脈沖，然后釋放該線，進(jìn)入 RX接收模式。 圖 47 DS18B20 引腳與封裝 Figure 47 DS18B20 pin package 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 表 46 DS18B20 引腳說明 Table 46 DS18B20 Pin Description DS18B20 控制字和讀寫時(shí)序說明 DS18B20是 1wire單線器件，它在一根數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要一定的協(xié)議來對讀寫數(shù)據(jù)提出嚴(yán)格的時(shí)序要求， STC89C52單片機(jī)并不支持單線傳輸。以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng) [14]。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 20 通過編程， DS18B20 可以實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位溫度讀數(shù)，信息經(jīng)過單線接口送入 DS18B20或從 DS18B20 送出，因此從單片機(jī)到 DS18B20 僅需要一條線。 環(huán)境溫度采集電路的設(shè)計(jì) 隨著技術(shù)的發(fā)展，多 功能計(jì)算器不在單一的只用來計(jì)算，人們在其上面增加了相應(yīng)的附屬功能，比如：多功能鬧鐘、溫度、濕度等等。如圖， STC89C52單片機(jī) DS1302的RST端，上電后， STC89C52的 。當(dāng) WP 位為 1 時(shí)，寫保護(hù)位防止對任一寄存器的寫操作。 秒寄存器（ 81H、 80H）的位 7 定義為時(shí)鐘暫停標(biāo)志（ CH）。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 18 表 45 片內(nèi)各寄存器各位的功能定義表 Table 45 onchip registers each function definition table DS1302 有關(guān)日歷、時(shí)間的寄存器共有 10 個(gè)，時(shí)鐘 /日歷包含在其中的 7 個(gè)寫 /讀寄存器內(nèi)，這個(gè)寄存器分別是秒、分、小時(shí)、日、月、星期和年。所有寫入或讀出操作都是向芯片發(fā)送一個(gè)命令字節(jié)。每次僅寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)稱為單字節(jié)操作，每次對時(shí)鐘 /日歷的 8 字節(jié)或 31 字節(jié) RAM 進(jìn)行全體寫入或讀出的操作稱為多字節(jié)操作方式。 控制字總是從最低位開始輸出。當(dāng) A4～ A0＝ 8,為慢速充電參數(shù)選擇寄存器。 3．第 5 位：（ A4～ A0）用 A4～ A0 表示，定義片內(nèi)寄存器和 RAM 的地址。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 16 表 44 DS1302 的控制字節(jié) Table 44 Control byte DS1302 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RD WR 第 7 位 第 6 位 第 5 位 第 4 位 第 3 位 第 2 位 第 1 位 第 0 位 控 制字的作用是設(shè)定 DS1302 的工作方式，傳送 字節(jié)數(shù)等。具體的引腳說明如表 43。上電運(yùn)行時(shí)，在 Vcc2 之前， RST 必須保持低電平。 RST 是復(fù)位 /片選線，通過把 RST 輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。 圖 44 DS1302 封裝和引腳 Figure 44 DS1302 package and pin DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， Vcc2 為主電源。 DS1302是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流 充電的能力。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 通常情況下為了系統(tǒng)更穩(wěn)定的工作，一般都是將上電復(fù)位和手動復(fù)位組合起來，構(gòu)成單片機(jī)的復(fù)位電路，系統(tǒng)就是采用上電復(fù)位和手動復(fù)位結(jié)合的方式，來完成復(fù)位操作，其電路如 43 圖所示。參數(shù)的設(shè)定應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和 P2，供單片機(jī)使用。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。需要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 ： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT80C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以 上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)儲存器（例如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時(shí)， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中R2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。 此外， /計(jì)數(shù)器 2的外部技術(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體參見下表 21： P2 口： P2 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)線復(fù)用口。 14） PDIP 封裝 。即定時(shí)器 T0、 T T2。 7） ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載 用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 。 3） 工作頻率范圍： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。 STC89C52 單片機(jī)是一款低功耗、低電壓、高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB（可經(jīng)受 1000 次擦寫周期）的 FLASH 可編程可反復(fù)擦 寫的只讀程序存儲器（ EPROM），器件采用 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度，非易失性存儲器（ NURAM）技術(shù)制造，其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51 兼容，片內(nèi)的 FLASH 存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)可改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲編程器來編程。 所以本設(shè)計(jì)采用 C 語言進(jìn)行編程。 軟件結(jié)構(gòu) 對于單片機(jī)來說，匯編， C 都可實(shí)現(xiàn)編程，編譯器會根據(jù)寫的程序翻譯成單片機(jī)的機(jī)器碼，不存在哪個(gè)芯片專用 C 或匯編； 只是匯編和 C 有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 2） 時(shí)鐘電路 ： 本設(shè)計(jì)選用 DS1302 來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘電路 ，與單片機(jī) 口相連 。 隨著科技的不斷更新，單片機(jī)的種類也層出不窮，而且功能更加完善，這也給開發(fā)商帶來了很多的機(jī)會。 所以 我決定設(shè)計(jì)一個(gè)簡單計(jì)算器，附加上時(shí)間，日期和溫度 ，這些都是人們生活中不可缺少的要素 。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不斷推動著科技的發(fā)展，而科技的發(fā)展又帶動了電子行業(yè)，各種各樣的電子產(chǎn)品紛紛涌出。 當(dāng)用手觸摸 DS18B20 溫度傳感器時(shí)，溫度就會變化。所以設(shè)計(jì)這樣的一個(gè)多功能計(jì)算器是很有意義的。計(jì)算器是人們普遍擁有電子產(chǎn)品之一。繼 “一線總線 ”的早期產(chǎn)品后，DS1820 開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。 DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最 好的 !性能價(jià)格比也非常出色 ! DS1822 與 DS18B20 軟件兼容，是 DS18B20 的簡化版本。176。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 DS1822 的精度較差為177。C，在 10~+85176。 DS18B20 溫度傳感器簡介 新的 “一線器件 ”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) ， Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一線總線 ”接口的溫度傳感器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷電路提供秒、分、時(shí)、： 多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過 AM/PM標(biāo)志位決定采用 24 或 12 小時(shí)時(shí)間格式。光線通過 第一片偏振玻璃 a 后，假設(shè)這 X 方向偏振，通過液晶后，液晶通電流之后，在電場極化作用下，呈規(guī)則排列， X 偏振光不會有任何改變，投射到 b 玻璃上。所謂偏振玻璃，就是光線通過這樣的玻璃之后，就會從球面波或者高斯球面波，變成只在一個(gè)平面上振動的波，稱為偏振光。 1970 年，弗格森制造了第一臺能夠工作的 LCD，而在此之前的所謂 LCD 都是耗電量大而且對比度極低的昂貴設(shè)備。沒有電流通過的時(shí)候，長棒狀的原料晶體分子是無規(guī)則排列的，光線無法隨意透過玻璃，外表看上去就是黑色。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 LCD 發(fā)展?fàn)顩r 液晶顯示器 TFT LCD ，全稱為薄膜晶體 管液晶顯示器 (Thin Film Transistor LiquidCrystal Displayer)，一般簡稱 LCD(Liquid Crystal Display)。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由運(yùn)算器，控制器，存儲器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比， 單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。高端的 32 位 Soc 單片機(jī) 主頻 已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用 處理器 ，而普通的型號出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了 16 位 單片機(jī) ，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。該設(shè)計(jì)采用 STC89C52 作為核心處理芯片分別對時(shí)鐘芯片 DS130溫度傳感器DS18B20 進(jìn)行讀寫控制，并將讀到的數(shù)據(jù)送給 LCD1602 顯示出來，計(jì)算部分通過判斷按鍵直接顯示在 LCD 上。時(shí)間部分是數(shù)字時(shí)鐘，它是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命。 時(shí)間是人類生活必不可少的元素， 對人們來說時(shí)間是那么的寶貴， 如果沒有時(shí)間的觀念，人們的生活就會紊亂，社會秩序也將不會有井有條。 calculator 。 關(guān)鍵詞： STC89C52；計(jì)算 器 ；時(shí)鐘日歷芯片 DS1302；溫度傳感器 DS18B20 II Abstract In today39。 該設(shè)計(jì)系統(tǒng)由時(shí)鐘 /日歷 電路、 LCD 顯示電路、按鍵調(diào)整電路和溫度檢測電路四部分組成。 大型復(fù)雜的計(jì)算能力是人腦所不能勝任的，而且 比 較容易出錯(cuò)。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。具體實(shí)現(xiàn)上，硬件系統(tǒng)平臺采用單片機(jī)STC89C52， 液晶顯示器 LCD1602，時(shí)鐘芯片 DS1302 及 溫度傳感器 DS18B20 和鍵盤，構(gòu)成了一個(gè)多功能計(jì)算器系統(tǒng)。s society, with the constant improvement of the people material life, electronic products has entered into every family, whether in life or study, or entertainment and recreation almost everything without electronic products. Large, plex calculation ability is not up to the brain, and relatively easy to get wrong. Ca