【正文】 電路詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社,1993?！　∽詈?，感謝學校，為我們提供了自主創(chuàng)新的平臺，為我們創(chuàng)造了展示自我、提高自我的機會，這次訓練必將成為我們求知旅途中的寶貴財富！參考文獻[1]?。ê喢餍抻啺妫?杭州：北京航空航天大學出版社，1998[2]　［Ｍ］.北京：北京航空航天大學出版社，1994[3]　（第三版）. 北京：高等教育出版社，1989[4]?。跩］.電工技術，1999[5] 李道華,李玲,[M].武漢:武漢大學出版社,2003 [6] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2002 [7] 在畢業(yè)設計過程中，得到了老師的悉心指導與幫助，在我做畢業(yè)設計的過程中給我提出了很多指導性的意見，使我受益匪淺；同時老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度給了我很大的教育，這些將使我終身受益。通過這次畢業(yè)設計，使我認識到理論聯(lián)系實際的重要性，在實踐中擴展了知識面，不但掌握了本專業(yè)的相關知識，而且對其他專業(yè)的知識也有所了解，從各方面提高了自身的綜合素質。圖61為它的暫存器操作命令流程圖。軟件調(diào)試到能顯示溫度值，而且在有溫度變化時（例如用手去接觸）顯示溫度能改變就基本完成。軟件調(diào)試可以先編寫顯示程序并進行硬件正確性檢驗，然后分別進行主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序、顯示刷新等子程序的編程及調(diào)試，由于DS18B20 與單片機采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，對DS18B20 進行讀寫編程時必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測量結果。系統(tǒng)調(diào)試以程序為主。每個模塊執(zhí)行其相應的功能，共同組成了一個有序，協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 本章小結 本章主要講述本次設計的主要器件和硬件電路及軟件算法分析。 開始溫度零下?溫度值取補碼置“—”標志計算小數(shù)位溫度BCD值 計算整數(shù)位溫度BCD值 結束置“+”標志NY溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù)0？百位數(shù)0？十位數(shù)顯示符號百位數(shù)不顯示百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號） 結束NNYY 圖56　計算溫度流程圖 圖57　顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖　顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為0時將符號顯示位移入下一位。其程序流程圖如圖54示發(fā)DS18B20復位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)溫度轉換開始命令 結束 圖55 溫度轉換流程圖溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率時轉換時間約為750ms，在本程序設計中采用1s顯示程序延時法等待轉換的完成。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖53所示。硬件原理圖圖52 硬件原理圖系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 圖51 單片機主板電路圖51 中的按健復位電路是上電復位加手動復位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復位，這樣就不用在重起單片機電源，就可以實現(xiàn)復位。系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調(diào)整電路，單片機主板電路等，如圖51 所示。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）→ 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，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時很重要。圖52 DS18B20 測溫原理圖減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預置值將重新被裝入，減法計數(shù)器1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20 對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度測量。顯示電路采用3位共陽LED數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD串口輸出段碼。其原因有下列幾點：（1）2051采用的是MCS51的核心，十分容易為廣大用戶所接受；（2）2051內(nèi)部基本保持了80C31的硬件I/O功能；（3）2051的Flash存貯器技術，可重復擦/寫1000次以上，容易解悶調(diào)試手段；（4）更適合小批量系統(tǒng)的應用，容易實現(xiàn)軟件的升級。與PIC相比2051更適合于較復雜的應用場合，適合一些軟件需要多次修改的應用。Dog，這是89C2051的不足之處，中斷系統(tǒng)堆棧結構、串等通訊筆定時器系統(tǒng)都大大強于PIC系統(tǒng)。 P3 口還用于實現(xiàn)AT89C2051 的一些特殊功能，這些特殊功能定義如下： 口線 特殊功能 RXD(串行口輸入端) TXD(串行口輸出端) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(定時器0外部輸入) T1(定時器1外部輸入)下面就目前國內(nèi)全勝較多的兩種單片機，討論一下2051的性能價格比與80C31系統(tǒng)相比較如果需要構成一個80C31的最小系統(tǒng)的話，除了CPU之外，至少需要一片27C64,而系統(tǒng)的有效引腳和89C2051基本相同。用作輸入時，被外部拉低的P3 口引腳將由于上拉電阻而流出電流（Ii1 ）。P3 口緩沖器 可吸收20mA 電流。P3 口：P3 是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個雙向I/O 引腳。P1 口還在閃速編程和程序校驗期間接受代碼數(shù)據(jù)。當P1 口的鎖存器寫入“1”時，P1 口可作為輸入 端。 分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入(AIN0)和反相輸入（AIN1）。P1 口：P1口是一個8位雙向I/O 口。XTAL1(4)：振蕩器反相放大器的輸出端。XTAL1(5)：振蕩器反相放大器的輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。復位后，AT89C2051 內(nèi)部專用寄存器及I/O 口的處置與8051的情況一樣，而內(nèi)部的狀態(tài)保 持不變。RST（1）：復位輸入端。GND（10）：地端。Vcc(20)：電源電壓端。AT89C2051 的引腳 AT89C2051 采用引腳雙列直插式封裝，現(xiàn)將各引腳的功過能說明如下。圖51　總體設計方框圖主 控 制 器LED顯 示溫 度 傳 感 器單片機復位時鐘振蕩報警點按鍵調(diào)整 在第三章中已經(jīng)提到單片機AT89C2051，在此詳細介紹一下各引腳的功能及其有優(yōu)點。第五章 數(shù)字溫度計的設計 總體設計方案在單片機電路設計中，使用傳感器，是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進行轉換，就可以滿足設計要求。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。當DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10us。圖43 DS18B20與單片機的接口電路DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作按協(xié)議進行。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)器門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將－55℃所對應的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器１、溫度寄存器中，計數(shù)器１和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數(shù)值。DS18B20的測溫原理是這這樣的,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；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器２的脈沖輸入。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T＜TL，則將該器件內(nèi)的報警標志位置位，并對主機發(fā)出的報警搜索命令作出響應。表42是一部分溫度值對應的二進制溫度數(shù)據(jù)。單片機可以通過單線接口