【正文】 然后等待溫度設(shè)定，剛開始會(huì)給液晶屏的溫度由程序已經(jīng)設(shè)定好初始化數(shù)據(jù)，然后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，檢測(cè)判斷系統(tǒng)運(yùn)行鍵是否按下，若檢測(cè)到相關(guān)的鍵盤有按下，則相當(dāng)于給單片機(jī)一個(gè)輸入指令，說明系統(tǒng)運(yùn)行，則依次調(diào)用各個(gè)相關(guān)模塊，并執(zhí)行相
。主模塊的功 能是為其余幾個(gè)模塊構(gòu)建整體框架及初始化工作數(shù) 據(jù)采集模塊的作用是將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量采集并儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)處理模塊是將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理，下面就介紹本系統(tǒng)幾個(gè)主要的程序模塊。即整個(gè)控制軟件由許多獨(dú)立的小模塊組成，它們之間通 過軟件接口連接，遵循模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊之間數(shù)據(jù)關(guān)系松散的原則，按功能形成模塊化結(jié)構(gòu)。 系統(tǒng)的軟件由三大模塊組成：主程序模塊、功能實(shí)現(xiàn)模塊和運(yùn)算控制模塊。 三、準(zhǔn)確性 準(zhǔn)確性；準(zhǔn)確性 準(zhǔn)確性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)具有重要意義，尤其是測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)要進(jìn)行一定 量的運(yùn)算，算法的正確性和準(zhǔn)確性對(duì)結(jié)果有著直接的影響，因此在算法的選擇、計(jì)算的精度等方面都要符合設(shè)計(jì)的要求。 二、實(shí)時(shí)性 實(shí)時(shí)性是電子測(cè)量系統(tǒng)的普遍要求；即要求系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)外部事件的發(fā)生，并及時(shí)給出處理結(jié)果。系統(tǒng)的軀體是硬件，靈魂則是軟件，硬件電路在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)好之后，軟件是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的主要方式，而且測(cè)控系統(tǒng)的性能 27 第 27 頁 共 54 頁 很大程度上是由軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。具體 PCB圖見附錄二。具體系統(tǒng)原理圖見附錄一。各個(gè)模塊電路通過主機(jī)電路控制，協(xié)調(diào)一致的進(jìn)行工作。對(duì)該端口寫“ 1”，可通過內(nèi)部上拉電阻將其端 口拉至高電平，此時(shí)可作為輸入口使用，這是因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某一引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。溫度傳感器的單總線 (1Wire)與單片機(jī)的 I／ O連接， 是單片機(jī)的高位地址線。假設(shè)單片機(jī)系統(tǒng)所用的晶體管晶振頻率為 12MHZ，根據(jù) DS18B20 的初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，分別編寫三個(gè)子程序：INTI 為初始化子程序， WRITE 為寫子程序， READ 為讀子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫均由最低位開始，實(shí)際在實(shí)驗(yàn)中不用這種方式，只要在數(shù)據(jù)線上加一個(gè)上拉電阻 ，另外兩個(gè)引腳分別接電源和地。由于單線只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。當(dāng) DS18B29 處于寫存儲(chǔ)器和溫度 A/D 變換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為 10us。 ⑧ 延時(shí) 30微秒。 ⑥ 延時(shí) 15微秒。 ④ 延時(shí) 15微秒。 ② 延時(shí) 2微秒。 ⑦ 最后將 數(shù)據(jù)線拉高。 ⑤ 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。 ③ 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 （ 2） DS18B20 的寫操作 ： 圖 58 DS18B20 寫時(shí)序 具體步驟： ① 數(shù)據(jù)線先置低電平 “0” 。 ⑧ 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “ 0” 后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的 高電平算起（第（ 5）步的時(shí)間算起）最少要 480 微秒。 ⑦ 延時(shí)等待（如果初始化成功則在 15 到 60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由 DS18B20 所返 回的低電平 “0” 。 ④ 延時(shí) 750微秒（該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從 480 到 960 微秒）。 具體步驟： 圖 57 DS18B20 初始化時(shí)序 ① 先將數(shù)據(jù)線置高電平 “1” 。以下選取初始化子程序的說明其設(shè)計(jì)。 圖 55 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 56 DS18B20 管腳排列 DS18b20 初始化操作流程 DS18b20 單線通信功能是分時(shí)完成的，且有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因而時(shí)序很重要，對(duì)其操作的程序設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照時(shí)序的先后次序與延時(shí)時(shí)間，才能保障對(duì)其操作的可靠實(shí)現(xiàn)。64 位 ROM 的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X^8＋ X^5＋ X^4＋ 1）。主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、 23 第 23 頁 共 54 頁 非揮發(fā) 的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。 （ 8）負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 （ 6）用戶可自設(shè)定非易失性的報(bào)警上下限值。固有測(cè)溫分辨率為 ℃。 （ 2）在使用中不需要任何外圍元件 （ 3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： +~ + V。其管腳圖如圖 39 所示。對(duì)于我們普通的電子愛好者來說， DS18B20的優(yōu)勢(shì)更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。 DS18b20 溫度傳感器 DS18B20 的簡(jiǎn)介 溫度傳感器的種類眾多，在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場(chǎng)合時(shí) DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的 DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 54 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上 所有文字是否左移或者右移。（說明：1為高電平、 0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 第 15～ 16腳：空腳 。 第 6腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信。 第 5腳： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 第 2腳： VDD 接 5V 正電源。 管腳功能 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符。 （ 3）體積小、 重量輕，液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 常見的寄存器 表 52 符號(hào) 地址 功能介紹 B F0H B寄存器 ACC E0H 累加器 PSW D0H 程序狀態(tài)字 IP B8H 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 P3 B0H P3 口鎖存器 IE A8H 中斷允許控制寄存器 P2 A0H P2 口鎖存器 SBUF 99H 串行口鎖存器 SCON 98H 串行口控制寄存器 P1 90H P1 口鎖存器 TH1 8DH 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1（高 8位） TH0 8CH 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1（低 8位） TL1 8BH 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0（高 8位） TL0 8AH 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0（低 8位） TMOD 89H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 TCON 88H 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器控制寄存器 DPH 83H 數(shù)據(jù)地址指針（高 8位） DPL 82H 數(shù)據(jù)地址指針（低 8位） SP 81H 堆棧指針 LCD1602 液晶屏 1602 液晶屏的優(yōu)點(diǎn) 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 1）顯示高質(zhì)量：由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。 對(duì)圖進(jìn)行進(jìn)一步的分析，我們已知，對(duì)并行 I/O口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到相應(yīng) I/O 口的鎖存器就可以了，那么對(duì)于定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行 I/O 口等怎么用呢？ 在單片機(jī)中有一些獨(dú)立的存儲(chǔ)單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存器（ SFR）。 單片機(jī)內(nèi)部寄存器 通過前面的介紹，我們已知道了單片機(jī)的內(nèi)部有 ROM、有 RAM、有并行 I/O 口，還有其他內(nèi)部寄存器，我們做簡(jiǎn)要介紹 圖 51 單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 從圖中我們可以看出，在 51 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè) CPU 用來運(yùn)算、控制，有四個(gè)并行I/O 口，分別是 P0、 P P P3，有 ROM，用來存放程序，有 RAM，用來存放中間結(jié)果， [1] 郭天祥 .51 單片機(jī) C 語言教程 .北京：電子工業(yè)出版社 ,2021:24~25 19 第 19 頁 共 54 頁 此外還有定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行 I/O 口，中斷系統(tǒng)，以及一個(gè)內(nèi)部的時(shí)鐘電路。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入 。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高 電平時(shí)間。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（ IIL）。 P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè) TTL 邏輯門電路。當(dāng) EPROM 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 口同時(shí)接收高 8 位地址和一些控制信號(hào)。在這種情況下， P2 口使用強(qiáng)大的 內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出 1時(shí)。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí) 會(huì)輸出電流（ IIL）。 P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè) TTL 邏輯門電路。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)， P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（ IIL）。 P1 口的輸出緩沖能接受或輸出 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。在這種模式下， P0 口具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)對(duì) 0 端口寫入 1 時(shí)，可 以作為高阻抗輸入端使用。 17 第 17 頁 共 54 頁 GND：接地。 51 單片機(jī)常用管腳功能 89C51 是一種高性能低功耗的采用 CMOS 工藝制造的 8位微控制器，它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征： 4K 字節(jié)的程序存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)的 RAM,32 條 I/O 線， 2個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 , 一個(gè) 5 中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口 , 片上震蕩器和時(shí)鐘電路。 （ 16） 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)； （ 17） 一個(gè)全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之 間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信； （ 18） 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需 要外接。5 個(gè)中斷源， 2個(gè)優(yōu)先級(jí)（ 52 有 6個(gè)） ； （ 6） 一個(gè)全雙工串行通信口 ； （ 7） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間為 64kB； （ 8） 外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為 64kB； （ 9） 邏輯操作位尋址功能雙列直插 40PinDIP 封裝 ； （ 10） 單一 +5V 電源供電 ； （ 11） CPU 由運(yùn)算和控制邏輯組成，還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器 ； （ 12） RAM 用存 放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果欲顯示的數(shù) 據(jù) （ 13） ROM 用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格 ； （ 14） I/O 口：四個(gè) 8 位并行 I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出 。 （ 52有 384bytes 的 RAM） ； （ 3） 32 條 I/O 口線 5 關(guān)鍵元器件介紹 STC89C51 單片機(jī) 單片機(jī)主要功能 （ 1） 8 位 CPU當(dāng)輸入電壓高于 5V 時(shí)，這