【正文】 計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55℃所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄 存器被預(yù)置在 55℃ 所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。而當(dāng)多個(gè)從機(jī)位于總線上時(shí)，則系統(tǒng)按照多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作。 DS18B20 單總線 (1 一 Wire)的基本原理 單總線 (l— Wire)[均是 Maxim 全資子公司 Dallas 的一項(xiàng)專有技術(shù)。 復(fù)制暫存 器 48H 將 RAM 中第 4 字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中。 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個(gè)數(shù)和識(shí)別64 位 ROM 地址。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第 0 和第 1 個(gè)字節(jié)。在 DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動(dòng)。 表 42 DS18B20 溫度值格式表 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實(shí)際溫度。 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 圖 47 DS18B20 的管腳排列 圖 DS18B20 采用 3 角 PR35 封裝或 8 角 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 48 所示： 圖 48 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 有 4 個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼?，F(xiàn)在，新一代的 DS18BZO 體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。按鈕按下同樣使 RST實(shí)現(xiàn)高電平，實(shí)現(xiàn)了操作復(fù)位。 51系列單片機(jī)的復(fù)位（ RST）引腳只要出現(xiàn) 10ms以上的高電平，單片機(jī)就會(huì)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，復(fù)位后程序的入口地址為 0000H，單片機(jī)工作在寄存器 0組，堆棧在片內(nèi)RAM的 08H單元建立， P0~P3口輸出全為 1，中斷系統(tǒng)禁止工作。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過 以及晶休振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)撤除，微機(jī)電路開始工作。若采用 6MHz晶振，則單指令周期和雙指令周期執(zhí)行時(shí)間分別為 2μ s和 4μ s， ALE引腳輸出的脈沖周期為 1μ s。 圖 45 外接晶體接法 ○ 時(shí)序 振蕩器輸出的震蕩脈沖經(jīng) 2分頻成為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)，用作單片機(jī)內(nèi)部各功能不見按時(shí)序協(xié)調(diào)工作的控制信號(hào)。工作電壓范圍寬 ()，全靜態(tài)工作，工作頻率寬，在 OHz24Hz內(nèi)，比 8751/87C51等 51系列的 6MHz12MHz更具靈活性，系統(tǒng)能快能慢。它與 MCS51系列單片機(jī)在引腳和指令系統(tǒng)上完全兼容，不僅可以完全代替 MCS51系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具備許多 MCS51系列產(chǎn)品沒有的功能。接收器是雙緩沖的，以防出現(xiàn)兩幀數(shù)據(jù)重疊。 中央處理器 AT89C51 簡介 （ 1） AT89C51 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： AT89C51與 MCS51系列單片機(jī)在 指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容； 片內(nèi)有 4K字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲(chǔ)器； 全靜態(tài)工作，工作范圍 :OHz~~24MHz； 三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密； 128 X 8 位內(nèi)部 RAM； 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁 32 位雙向輸入輸出線； 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 五個(gè)中斷源 ，兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)； 一個(gè)全雙工的異步串行口； 間歇和掉電工作方式。 (5) 可進(jìn)行反復(fù)系統(tǒng)試驗(yàn)，用 89系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)，每次試驗(yàn)可以編入不同的程序，這樣保證用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)，而且，隨用戶的需要和發(fā)展，還可以修改，使系 統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求。 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 AT89C51是 ATMEL公司的 8位 Flash單片機(jī)系列，這個(gè)系列單片機(jī)的最大特點(diǎn)是在片內(nèi)含有 Flash存儲(chǔ)器，因此，在應(yīng)用中有廣泛的前景和用途，特別是在便攜式，省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中顯得更為有用 。 (2) 數(shù)據(jù)總線 (DB )。 三總線結(jié)構(gòu) : 單片機(jī)和管腳除了電源復(fù)位，時(shí)鐘接入，用戶 1/O口外，其余管腳都是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展而設(shè)置的。 178。 178。由于單片機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)主要集成在一塊芯片上，故可以把單片機(jī)看成一個(gè)不帶外部設(shè)備的微計(jì)算機(jī)。它們通過地址總線 (AB),數(shù)據(jù)總線 (DB)和控制總線 (CB)連接起來。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送端接口必須是三態(tài)的。另一種是寄生電源方式，如圖 42所示。因此，在用 DS1820 進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 (3) 連接 DS1820 的總線電纜是有長度限 制的。 DS1820 雖然有測溫簡單的特點(diǎn)，單在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)： (1)較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS1820 與微處理器間采 用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 DS1820 是智能溫度傳感器，它的輸入、輸出采用數(shù)字量，通過單總線，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù) DS1820 內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)值以串口形式發(fā)給主機(jī)，主機(jī)按照通訊協(xié)議用一個(gè) IO 口模擬 DS1820 時(shí)序，發(fā)送命令（初始化命令、 ROM 命令、功能命令）給 DS1820，并讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，用字符型液晶顯示模塊顯示各點(diǎn)的溫度值。對于 10000 噸的糧食儲(chǔ)量 ,在 15 %的水分下儲(chǔ)藏 ,可減少儲(chǔ)糧單位水分減量損失 116～ 173 噸。 （ 4） 對糧食進(jìn)行機(jī)械制冷降溫 ,使得糧食在高于安全水分時(shí)儲(chǔ) 藏成為可能 ,因此可以提高儲(chǔ)糧和加工單位的效益。 C 時(shí)完全停止。 C 和 30176。 利用機(jī)械制冷方法將糧溫降到 5～ 15176。 溫度上、下限值的設(shè)定原理 利用制冷機(jī)產(chǎn)生的冷量對自然空氣進(jìn)行冷卻 降溫、除濕 ,再通過風(fēng)機(jī)及糧倉內(nèi)的通風(fēng)管道使冷卻后的空氣穿過糧堆 ,使糧食溫度降到 15176。2176。C ?，F(xiàn)場溫度直接以一線總線 的數(shù)字 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 方式傳輸，與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V～ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。C 。C ～ +125176。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。這些參數(shù)并不是要求越高越好，因?yàn)橐笤礁卟粌H會(huì)帶來成本的提高，也會(huì)帶來信號(hào)處理的難度，噪音等問題。信號(hào)的引出方法 。 溫度傳感器 溫度傳感器 溫度傳感器 溫度傳感器 鍵盤 單 片 機(jī) LCD 液晶 顯示電路 報(bào)警電 路 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 三 溫度傳感器 溫度傳感器的選型 傳感器的選擇原則 要進(jìn)行一個(gè)具體的測量工作，首先要考慮用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。 方案二采用智能溫度傳感器 DS1820，它直接輸入數(shù)字量，精度高，電路簡單，只需要模擬 DS1820 的讀寫時(shí)序，根據(jù) DS1820 的協(xié)議讀取轉(zhuǎn)換的溫度。顯示電路采用 LCD1602 模塊，使模擬溫度 傳感器 運(yùn)算 放大器 AD 轉(zhuǎn)換 鍵盤 單 片 機(jī) LCD 顯示模塊 集成功放 報(bào)警器 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁 用單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器構(gòu)成報(bào)警電路。光纖溫度傳感器的精度更高，但成本較貴。正是這些特點(diǎn)使得采用 DS18x20溫度傳感器的糧情測控系統(tǒng)更適用于高大糧倉（諸如淺圓倉、立筒倉）的應(yīng)用環(huán)境，可以解決高大糧倉在 不需重新安裝測溫電纜的情況下更換測溫電纜內(nèi)部的溫度傳感器以及改變溫度傳感器相對位置。 采用數(shù)字式溫度傳感器糧情測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與采用熱敏電阻糧情測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大致相同，只是用測控單元替代了智能分機(jī)、擴(kuò)充接線器替代了溫度分線器。 ℃。糧情監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)采用的溫度傳感器的不同進(jìn)行如下分類 : （ 1）熱敏電阻 東北 大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 以溫度變化導(dǎo)致阻值的變化為工作原理的熱敏電阻，因其具有成本低、體積小、簡單、可靠、響應(yīng)速度快、容易使用等特點(diǎn)，成為國內(nèi)糧情檢測系統(tǒng)中采用最多的溫度傳感器。初期，以銅電阻，熱敏電阻作為傳感器件，通過檢測電阻的變化來反映糧食溫度的變化，為糧食保管提供參考依據(jù)。 利用單片機(jī)技術(shù)對糧倉進(jìn)行檢控，用戶可以方便地夠造自己所需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在任何時(shí)候把糧倉現(xiàn)場的信息實(shí)時(shí)地傳到控制室，管理人員不進(jìn)入現(xiàn)場就可以按照所需的溫度 要求對糧倉內(nèi)的溫度情況進(jìn)行控制，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了糧倉內(nèi)存儲(chǔ)安全，獲得了糧倉的實(shí)時(shí)管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化?，F(xiàn)在，我國在糧倉建設(shè)上己實(shí)現(xiàn)規(guī) 范化，但是監(jiān)測手段一直未能實(shí)現(xiàn)同步現(xiàn)代化。該系統(tǒng)具有可靠性和高性價(jià)比，而且操作維修簡便，具有檢測、數(shù)顯、分析等諸多功能。利用微機(jī)技術(shù)對糧倉進(jìn)行監(jiān)控，用戶可方便地構(gòu)造自己需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在任何時(shí)候把糧倉現(xiàn)場的信息實(shí)時(shí)地傳到控制室，管理人員不需要深入現(xiàn)場，就可查看歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化現(xiàn)場作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了國家糧食儲(chǔ)備安全水平，以獲得實(shí)時(shí)糧倉管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。而且這些糧食存放的時(shí)間有長有短。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) DS18B20 液晶顯示 鍵盤 報(bào)警 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 II 頁 Temperature Control System Of The Granary Based On Singlechip Author： Mu Xiqing Tutor： Fan Lina Abstract Along with the single chip microputer technology rapid development, the microcontroller obtained the widespread application in each domain. The grain is the human survival essential item， the temperature is the precondition of preserving the grain well, storing up the massive grain plays a crucial role in the development of the stable national economy. Provision room is generally big, so there will be a lot of measurement points. Grain temperature measurement method and the corresponding intelligent control of food preservation has been an important issue. The system is based on AT89C51 singlechip and numerical temperature sensor DS18B20, which posite the core temperature control system. This system has gathered each temperature using AT89C51 monolithic integrated circuit, which realizes functions temperature display and alarm functions and so on. It takes AT89C51 monolithic integrated circuit as main control chip, which uses digit temperature sensor DS18B20 to realize the multi