【正文】 我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友，并表示 衷心 感謝！ 最后，再次向他們表示我最誠摯的謝意，我將以最大的熱情投入到工作中，以報答所以幫助我過的老師和同學(xué)。我將在以后的工作中繼續(xù)努力，不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己。在此，向 梁 老師致以最誠摯的謝意。在他們的幫助下，我的課題的設(shè)計任務(wù)得以順利完成。 非常感謝學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)，感謝 梁禹 老師及我的答辯老師。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1]夏繼強(qiáng) ， 單片機(jī)實驗與實踐教程 [M]， 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2020 [2]李維緹 ， 郭強(qiáng)液晶顯示應(yīng)用技術(shù) [M]， 北京：電子工業(yè)出版社 ， [3]謝自 美 ， 電子線路設(shè)計 .實驗 .測試（第三版 ） [M]， 武漢：華中科技大學(xué)出版社 ， 2020年 7月 [4]及力， Protel99 SE 原理圖設(shè)計及 PCB設(shè)計教程 [M]，北京：電子工業(yè)出版社，2020 年 7月 [5]李忠國 、 陳剛 ， 單片機(jī)應(yīng)用技能實訓(xùn) [M]， 北京：人民郵電出版社， 2020 [6]趙曉安主編， MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]，天津：天津大學(xué)出版社， 2020 [7]何宏 ， 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]， 北京：國防工業(yè)出版社， 2020 [8]彭介華、蔡明生，電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) [M]，北京：高等教育出版社， 1997 [9]薛鈞義， MCS5 1 系列單片微型計算機(jī)及其應(yīng)用 [M]，西安：西安交通大學(xué)出版社， 1994 [10]何立民 ， MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù) [M]， 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 1999 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 致謝 26 致謝 畢業(yè)論文終于完成了 ,在此之際，我思緒萬千，心情久久不能平靜。在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能 的過程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增加了實際操作能力。實驗過程中我深刻的體會到 在設(shè)計過程中，需要反復(fù)實踐，其過程很可能相當(dāng) 煩瑣，有時花很長時間設(shè)計 出來的電路還是需要重做，那時心中未免有點灰心，有時還特別想放棄，此時 更加需要靜下心，查找原因。以及開關(guān)焊接時要注意引腳問題，輸入程序時要細(xì)心等細(xì)節(jié)。 給我印象最深的是要設(shè)計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉。對單片機(jī)設(shè)計，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計中的問題，而程序設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個設(shè)計的靈魂所在。在這次設(shè)計中遇到了很多問題，在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書 木上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。 整個設(shè)計通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。 通過這次的畢業(yè)設(shè)計使我對 MCS51 單片機(jī)有了更深刻的認(rèn)識，使我在大學(xué) 課堂上學(xué)的理論知識通過實踐變的更加深刻，為我以后在接觸單片機(jī)方面的工作打下了扎實的基礎(chǔ)，其次在這次畢業(yè)設(shè)計中也鍛煉了我獨立解決困難問題的能力，培養(yǎng)了我的團(tuán)隊合作精神。在 DS18B20 測溫程序設(shè)計中，向 DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號，一旦 DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該 DS18B20 時，將沒有返回信號，程序?qū)⑾萑胨姥h(huán)。雖然我只是擔(dān)任這次課程設(shè)計 的部分主要工作，負(fù)責(zé)對 DS18B20 進(jìn)行資料的查閱和部分程序編寫。 見 圖 32 圖 32 電路的精度調(diào)試 雖然本論文介紹的是一個溫度傳感器 DS18B20 檢測系統(tǒng)，但是他可以擴(kuò)張成多點溫度檢測系統(tǒng) [10]。輸出低電平的允許范圍 0～ ，其標(biāo)稱值為 [2]，在 V 與 之間的是非高非低的中間電平。 單片機(jī)外部輸入的中斷觸發(fā)電平是 TTL 電平。若為 1，則控制為邊沿觸發(fā)方式?？捎芍袛嗫刂萍拇嫫?TCON的 ITI()和 IT0()分別控制外部輸入中斷 1 和中斷 O 的中斷觸發(fā)方式。 見 圖 31 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 檢測與調(diào)試 20 圖 31 電路初步調(diào)試 精度調(diào)試 AT89C51 單片機(jī)邊沿觸發(fā)中斷響應(yīng)時刻的測量 : 由于 AT89C51 系列具有很強(qiáng)的片內(nèi)功能和指令系統(tǒng)，因而使單片機(jī)的應(yīng)用發(fā)生了一個飛躍，這個系列的產(chǎn)品也很快成為世界上第二代的標(biāo)準(zhǔn)控制器。當(dāng)各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，再對 各塊電路功能及各電路之間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試時，仍采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會定位故障元件了。動態(tài)調(diào)試的一般 方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。 因為只有單片機(jī)開發(fā) .系統(tǒng)才能完成對用戶 .系統(tǒng)的調(diào)試。 給電路板加電 檢測所有的插座或者是硬件的電源是否符合要求的值。 先用萬用表復(fù)核目測中有疑問的連接點，再檢測各種電源線與接地線之間是否有短路現(xiàn)象。 檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點。 檢測方法 硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動態(tài)調(diào)試兩步進(jìn)行 ： 靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種 調(diào)試。當(dāng)主機(jī)需要對眾多在線 DSl8B20的某一個進(jìn)行操作時首先要發(fā)出匹配 ROM 命令 (55H)，緊接著主機(jī)提供 64 位序列 (包括該 DSl8B20 的 48位序列號 )之后的操作就是針對該 DSl8B20 的，而所謂跳過 ROM 命令即為之后的操作，是對所有 DSl8B20的框圖中先有跳過 ROM即是啟動所有 DSl8B20進(jìn)行溫度變換 之后通過匹配 ROM再逐一地讀回每個 DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)在 DSl8B20組成的測溫系統(tǒng)中主機(jī)在發(fā)出跳過 ROM命令之后再發(fā)出統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換啟動碼 44H就可以實現(xiàn)所有 DSl8B20的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換再經(jīng)過 1s后就可以用很少的時間去逐一讀取這種方式，使其 T值往往小于傳統(tǒng)方式 [8]。操作協(xié)議為 :初始化DS18B20(發(fā)復(fù)位脈沖 )→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀沈陽化工 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 18 寫時序很重要。減 法計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 O 時，溫度奇存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振 產(chǎn) 生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。器件中還有一個計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。 DS18B20 的測溫原理是這樣的，器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1。 在 64 位 ROM 的最高有效字 節(jié)中存儲有循環(huán)冗余檢驗碼（ CRC）。若 T TH 或 TTL，則將該器件內(nèi)的報警標(biāo)志位置位，并對 .主機(jī)發(fā)出的報警搜索命令做出響應(yīng)。 (表 24)是一部分溫度值對應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃ /LSB形式表示。 表 22 DS18B20字節(jié)定義 溫度 LSB 溫度 MSB TH用戶字節(jié) 1 TL用戶字節(jié) 2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC 表 23 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表 R1 R0 分辨率 /位 溫度最大轉(zhuǎn)向時間 /ms 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開 始啟動轉(zhuǎn)換。 高速暫存 RAM 的第 8 字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1。低 5 位一直為 1， T IM 是工作模式位，用于設(shè)置沈陽化工 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 16 DS18B20 在工作模式還是在測試模式， DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 O，用戶要去改動， R1 和 RO 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率 . 由（表 23）可見， DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。 DS18B20 工作時 寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。頭 2 個字節(jié)包含測得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 R AM 和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 圖 212 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗碼，這也是多個 DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備 ,單總線器件作為從設(shè)備 .而每一次命令和 數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送晶 振，在進(jìn)行寫命令后主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證 各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和 完整性。 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù) 的雙向傳輸，而對 AT89C51 單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此， 沈陽化工 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 硬件的設(shè)計 15 我們必須采用軟件的方法來模擬中 .總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪 問。 3 VDD 可選擇的 VDD引腳。開漏單總線接口引腳。 沈陽化工 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文