【正文】 在大學四年學習即將接近尾聲之際，我想對我的母校，我的父母、我的老師和同學們表達我由衷的謝意。學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學習，努力地提高自己的知識水平。在這次的畢業(yè)設(shè)計過程中，我獲益匪淺。回憶這段時間的經(jīng)歷，從最初的一無所知到現(xiàn)在的思路清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。四年的大學生活充滿了激情和收獲。這次寫論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要用心去做的，是真正的自己學習的過程和研究的過程，沒有學習就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫論文了。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文的完成，每前進一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。Proteus軟件仿真功能有：(1)提供軟件調(diào)試功能(2)提供豐富的外圍接口器件及其仿真RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。以下是IAR Embedded Workbench開發(fā)界面圖。 //us if (readBit) return 1。 //延時大于1us RLS_DS18B20()。 RLS_DS18B20()。采樣期內(nèi)總線為高電平則確認為1。讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在1微秒之后就得釋放單總線為高電平，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 //強制拉低 delay_us(60)。 //Maga16控制總線DDR=1 CLR_DS18B20()。而做為從機的DS18B20則在檢測到總線被拉底后等待15微秒然后從15us到45us開始對總線采樣，在采樣期內(nèi)總線為高電平則為1，若采樣期內(nèi)總線為低電平則為0。(1)寫操作寫周期最少為60微秒，最長不超過120微秒。 if(errTime50) return(0x00)。 if(errTime20) return(0x00)。 //釋放總線,總線自動上拉 SET_DS18B20()。 //輸出低電平 CLR_DS18B20()。 RLS_DS18B20()。主機輸出低電平，保持低電平時間至少480us，以產(chǎn)生復位脈沖。DS18B20共有6種信號類型：復位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫0、寫讀0、讀1。 rom_byte_mask = 1。 unsigned char rom_byte_mask, search_direction。 devices on the 1Wire bus// Return TRUE : device found, ROM number in ROM_NO buffer// FALSE : device not found, end of search//int OWNext(){ // leave the search state alone return OWSearch()。 LastFamilyDiscrepancy = 0。//// Find the 39。int LastDiscrepancy。=LastFamilyDiscrepancy結(jié)束否搜索過程復位？設(shè)置LastDeviceFlag標記為已找到最后一個器件0?將是否否否是是將search_direction設(shè)置為id bit的值yid_bit_number=LastDiscrepancy?=1?如果“兩讀”數(shù)據(jù)為01，則表示總線上所有器件在該位上均位0，為保持器件與總線的聯(lián)系，“一寫”操作主機應(yīng)寫0。 對ROM編碼的某一位“兩讀”之后，對該位進行“一寫”操作。從“兩讀”獲得的數(shù)據(jù)有以下解釋，如下表所列。這次讀獲得的數(shù)據(jù)是所有器件放在總線上數(shù)據(jù)的“與”。 (1)讀兩位當單線總線上掛有多個DS18B20時，系統(tǒng)對總線上器件的數(shù)量和每個器件的ROM的識別與搜索是通過DS18820 ROM搜索命令與算法配合來實現(xiàn)的。pulse）時隙將1Wire總線上的所有器件復位；成功地執(zhí)行該操作后，發(fā)送1個字節(jié)的搜索命令；搜索命令使1Wire器件準備就緒、開始進行搜索操作?？驁D中先有跳過ROM,即是啟動所有DS18B20進行溫度變換,之后通過匹配ROM,再逐一地讀回每個DS18B20的溫度數(shù)據(jù)。以下是系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖:主程序液晶顯示子程序溫度測量子程序中斷程序控制鍵盤掃描選擇程序圖31 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖 DSl8B20溫度測量 單點測量溫度如果總線上只有一個器件, 則不需要識別器件的編碼, 直接訪問該器件即可。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、報警等。表23 ROM操作指令指令名稱指令代碼指令功能讀ROM33H讀DS18B20 ROM中的編碼（即讀64位地址編碼）ROM匹配55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單總線上與編碼相對應(yīng)DS18B20使之作出響應(yīng)，為下一步對該DS18B20的讀寫作準備搜索ROM0F0H用于確定接在同一總線上DS18B20的個數(shù)和識別64位ROM地址，為操作各器件作好準備跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令，適用于單片機工作報警搜索0ECH該指令執(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) DS18B20功能指令在總線控制器發(fā)給欲連接的DS18B20一條ROM命令后，跟著可以發(fā)送一條DS18B20功能指令。如果總線上掛有多只DS18B20，這些指令將基于器件獨有的64位ROM片序列碼使得總線控制器選出特定要進行操作的器件。5UATypRXTX+5V100ΩMOSFETRX圖110 DS18B20電路連接 處理順序經(jīng)過單線總線接口訪問DS18B20的協(xié)議如下：步驟1：初始化步驟2：ROM操作指令步驟3：DS18B20功能指令 初始化通過單總線的所有執(zhí)行操作處理都從一個初始化序列開始。DS18B20的單總線端口（DQ引腳）是漏極開路式的，單總線需要一個約5KΩ的外部上拉電阻；單總線的空閑狀態(tài)是高電平。CRC值的比較以及是否進行下一步操作完全由總線控制器決定。CRC由存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)計算得到，因此當存儲器中的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，CRC的值也隨之改變。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如圖所示。注意：精度和轉(zhuǎn)換時間之間有直接的關(guān)系。高速暫存器的位8是只讀的，包含以上八個字節(jié)的CRC碼，CRC的執(zhí)行方式如CRC發(fā)生器節(jié)所述。字節(jié)2和字節(jié)3是TH和TL的拷貝。最后8位是以上56位的CRC編碼。ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。(7)負壓特性電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。(4)持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的單線上，實現(xiàn)多點測溫。單總線具有經(jīng)濟性好，抗干擾能力強，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。 　　 DS18B20芯片DS18B20是美國DALLAS公司推出的單總線數(shù)字化測溫集成電路，它具有獨特的單線接口方式，將非電模擬量溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號串行輸出，僅需占用1位I/O端口，能夠直接讀取被測現(xiàn)場的溫度值。 　　(10)AVCC：AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復位。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。 ATmega16單片機報警顯示液晶顯示按鍵控制DS18B20DS18B20圖11 系統(tǒng)組成框圖 ATmega16單片機ATmega16是基于增強的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。單片機除了可以測量電信號外，還可以用于溫度、濕度等非電信號的測量，能獨立工作的單片機溫度監(jiān)測、溫度控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用。大致可分為硬件電路設(shè)計、軟件程序設(shè)計和仿真設(shè)計。我們可以基于ATmega16單片機，利用液晶顯示器件以及DS18B20 溫度傳感器等器件，通過溫度傳感器在單片機下的硬件連接，軟件編程即可設(shè)計DS18B20溫度傳感器系統(tǒng)。在生產(chǎn)實際中仍然有許多問題困擾著我們，比如環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點?，F(xiàn)在世界各國的溫度檢測技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。由于許多產(chǎn)品對溫度范圍的要求嚴格，而目前市場上普遍存在的溫度檢測儀器大多都是單點測量，同時有溫度信息傳遞不及時、精度度不夠高的缺點，不利于工業(yè)生產(chǎn)根據(jù)溫度的變化及時做出決定。溫度的測量和控制在這些領(lǐng)域中就顯得尤其重要。DS18B20是一種智能溫度傳感器,它能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。目 錄第一章 緒論 1 選題背景和意義 1 系統(tǒng)概述 2第二章 硬件電路的設(shè)計 3 ATmega16單片機 3 ATmega16的主要特性 3 ATmega16引腳介紹 4 DS18B20芯片 6 DS18B20芯片的特性 6 DS18B20引腳排列 7 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7 DS18B20芯片各部分介紹 8 11 處理順序 11 初始化 12 ROM操作指令 12 DS18B