【正文】 這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益。當看著自己的程序，自己成天相伴的系統(tǒng)能夠健康的運行，真是莫大的幸福和欣慰。從中我也充分認識到了電子產(chǎn)品給我們生活帶來的樂趣。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走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。在仿真進行中可以對各控制按鈕、開關(guān)等進行操作，系統(tǒng)對輸入的響應會被真實的反映出來。單擊主界面下方的按鈕開始系統(tǒng)仿真。”,在出現(xiàn)的方框圖中點擊“Debug”,選擇“use：Keil Moitor51 Driver”,如下圖所示。（3）點擊工具欄中“Project”中的“Options for Target 39。Targer 139。 實現(xiàn)溫度測量系統(tǒng)的仿真(1)在keil軟件中編入代碼，點擊工具欄中“Project”中的“Rebuild all target files”,將出現(xiàn)如下方框圖，查看編譯是否正確。3． 導線復制：單擊起點，系統(tǒng)走出和上一條導線相同的軌跡。l 按住SHIFT 鍵并用鼠標左鍵拖曳一個框，釋放SHIFT 鍵后就會放大到所選區(qū)域。l 按F8 或單擊ZOOM ALL 按鈕，返回整張設(shè)計圖。三、縮放和捕捉縮放：在VIEW 菜單下含有四種縮放方式： l 按F6 或單擊ZOOM IN 按鈕，鼠標所在周圍放大。注意一點，這時元件還處于選取狀態(tài)，再點擊左鍵，元件再次放置。（選中元件，其呈高亮狀態(tài)，在預覽窗口將出現(xiàn)元件預覽。用同樣的方法添加DS18B20。絕對地址目標文件可以用于：a. 編程EPROM 或其它存儲器設(shè)備；b. 由Vision2 IDE調(diào)試器對目標進行調(diào)試和模擬；c. 使用在線仿真器進行程序測試；d. Vision2軟件調(diào)試器 繪制溫度測量系統(tǒng)仿真電路圖一、 放置元件l 新建一個原理圖設(shè)計，選擇ponent 模式按鈕，再點擊對象選擇窗口上的“P”鈕進入元件庫中。KEIL C51編譯器遵照ANSI C語言標準支持C語言的所有標準特性，另外還增加了幾個可以直接支持C51結(jié)構(gòu)的特性。使用Vision2 創(chuàng)建源文件并組成應用工程加以管理。尤其它的C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準確性和效率方面達到了很高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，在開發(fā)大型項目時非常理想。 集成開發(fā)環(huán)境KEIL　KEIL IDE Vision2集成開發(fā)環(huán)境是德國KEIL Software Inc/KEIL Elektronik Gmb 開發(fā)的基于C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺。 　　Proteus主要由ISIS和ARES兩部分組成，ISIS的主要功能是原理圖設(shè)計及與電路原理圖的交互仿真，ARES主要用于印制電路板的設(shè)計。本系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試的過程中使用的是PROTEUS仿真器。 在單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程中，程序的設(shè)計是最為重要的但也是難度最大的工作，一種最簡單和原始的開發(fā)流程是：編寫程序，燒寫芯片并驗證功能，這種方法對于功能簡單的小系統(tǒng)是可以對付的，但在比較大的系統(tǒng)中使用這種方法則是完全不可能的。軟件仿真的缺點是無法無法完全仿真與硬件相關(guān)的部分，因此最終還要通過通過硬件仿真來完成最后的設(shè)計； （2）硬件仿真使用附加的硬件來替代用戶系統(tǒng)的單片機并完成單片機全部或大部分的功能。 （1）軟件仿真這種方法主要是使用計算機軟件來模擬實際的單片機運行，因此仿真與硬件無關(guān)的系統(tǒng)具有一定的優(yōu)點。 圖22　顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖5 PROTEUS軟件仿真 PROTEUS 仿真器與集成開發(fā)環(huán)境KEIL PROTEUS 仿真器仿真的概念其實使用非常廣，最終的含義就是使用可控的手段來仿真來模仿真實的情況。 圖21　計算溫度流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(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。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖20所示。其程序流程圖如圖19所示。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18所示。 系統(tǒng)的程序設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)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?？傊到y(tǒng)設(shè)計時要協(xié)調(diào)這種時間滯后，使系統(tǒng)滿足實時性要求。圖17 軟件流程圖4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計　系統(tǒng)的總體設(shè)計思路在子程序設(shè)計中，要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，盡可能地保證單入口單出口，減少與其他程序之間的耦合，但為了提高這類滯后對象的實時性指標，可以在個程序適當?shù)牟糠诌M行揉合。當檢測到1010碼時，從器件在SDA線上輸出一個確認信號。當R/W位為“1”，則進行讀操作；當R/W位為“0”，則進行寫操作。這些位影響字地址的最高有效位。對24C04A而言B2位無關(guān)緊要，B1位也無關(guān)緊要。器件尋址和操作控制字節(jié)是跟隨在主器件發(fā)出的開始條件后面，首先接收到的字節(jié)，控制字節(jié)的前四位由四位控制碼組成，當控制碼為1010時，對24C04A進行讀和寫操作。若不在從器件輸出的最后一個字節(jié)中產(chǎn)生確認位，主器件必須發(fā)一個數(shù)據(jù)結(jié)束信號給從器件。通過在相對于確認位時鐘脈沖的高電平期間拉SDA線為穩(wěn)定的低電平，器件可完成確認。主器件必須產(chǎn)生一個與此確認位相關(guān)的額外時鐘脈沖。當發(fā)生重復寫操作時，后寫的數(shù)據(jù)將代替先寫的數(shù)據(jù)，以先入先出的方式工作。在開始和停止條件之間傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由主器件決定，并且在理論上是無限制的。每位數(shù)據(jù)需要一個時鐘脈沖。數(shù)據(jù)有效在開始條件以后，時鐘信號高電平周期期間，當數(shù)據(jù)線穩(wěn)定時，數(shù)據(jù)線的狀態(tài)表示數(shù)據(jù)有效。因此以下總線條件被定義：總線不忙數(shù)據(jù)線和時鐘線保持高開始數(shù)據(jù)傳送時鐘（SCL）為高，SDA線由高到低的變化決定開始條件，所有的命令在開始條件以后進行。 24C04A的總線特性24C04總線規(guī)程定義如下：l 僅當總線不忙時，數(shù)據(jù)傳送才能開始l 數(shù)據(jù)傳送期間，無論何時時鐘線為高，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定。 （5）Vcc：+ （6）A0、AA2：無內(nèi)連接。如果此端接到GND，一般存儲器操作使能（讀/寫整個存儲器）；如果此端連接到Vcc，寫操作禁止，整個存儲器是寫保護的，讀操作不受到影響。 （4）WP：寫保護輸入端。 （3）SCL：串行時鐘端。）對一般的數(shù)據(jù)傳輸，只有在SCL為低電平期間，SDA才允許變化。這是一個雙向傳輸端，用于傳送地址和數(shù)據(jù)進入器件或從器件發(fā)出數(shù)據(jù)。24C04A的引腳圖如圖16所示。總線必須在一個主器件控制下工作，主器件產(chǎn)生串行時鐘（SCL），控制總線存取，并且產(chǎn)生開始和停止條件。24C04A支持雙向兩線總線和數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程。等待電流和額定電流分別僅為5uA和1mA。圖15 LCD1602 典型電路連接 存儲器芯片24C04A 24C04A的特點（1）（2）低功耗CMOS技術(shù)A、額定電流的典型值為1mAB、等待電流典型值為10uAC、等待電流典型值為5 uA（3）由兩個或者四個256字節(jié)塊（2*256*8）和（4*256*8）（4）輸入端接有施密特觸發(fā)器和濾波器，用以抑制噪聲（5）消除接地沖激的輸出斜率控制（6）兩線串行接口總線（7）100KHZ（）和400KHZ（5V）兼容（8）自定時寫周期（包含自動擦除）（9）16個字節(jié)的頁面寫緩沖器（10）頁面寫周期的典型值為2ms（11）整個存儲器具有硬件寫保護（12）可被用作串行ROM（13）可提供工廠編程芯片（14）ESD保護4000V（15）1000000擦/寫周期（典型值）（16）數(shù)據(jù)保存時間40年（17）提供很寬的溫度適用范圍： A、商用：0℃～+70℃ B、工業(yè)用：40℃～+85℃ 24C04A的一般說明Microchip公司的24C04A是4K位或8K電可擦除PROM。 說明： 數(shù)據(jù)線DB0～DB7 接到單片機的P0口；、（可以根據(jù)具體的硬件電路修改這幾條控制線）；電阻R1用來調(diào)節(jié)液晶顯示的對比度，可以接一個5k的電位器來調(diào)節(jié)；電阻R2用來設(shè)置背光的亮度，一般情況接一個1k的電阻就可以了，當然也可以接入電位器來調(diào)節(jié)顯示的亮度。0x20～0x7F為標準的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒有定義。PC在編譯時就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。可見它的代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。表8說明了CGROM和CGRAM與字符的對應關(guān)系。在文本文件中“A”字的代碼是41H，PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點亮屏幕上相應的點，所以就看到“A”這個字了 如上所述，若要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個A字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H就行，可41H這一個字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點上顯示“A”字呢？同樣，在LCD模塊上也固化了字模存儲器，這就是CGROM和CGRAM。字模代表的是在點陣屏幕上點亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。一個漢字是用兩個字節(jié)的代碼記錄。比如，如果規(guī)定地址計數(shù)器在寫入DDRAM內(nèi)容這一操作完成后自動加1，那么在第1行第1列定寫入一個字符后，如果不對字符顯示位置(DDRAM地址)重新設(shè)置，再寫入一個字符，則這個新的字符會出現(xiàn)在第1行第2列。地址計數(shù)器的作用是負責記錄寫入DDRAM數(shù)據(jù)的地址，或從DDRAM讀出數(shù)據(jù)的地址?？偠灾?，希望在LCD的某一特定位置顯示某一特定字符，一般要遵循先指定地址，后寫入內(nèi)容的原則。162的字符型LCD的DDRAM地址與顯示位置的對應關(guān)系如表7：表7 DDRAM與顯示位置對應關(guān)系 假設(shè)要在第1行第2列寫入字符A，這時先寫入第1行第2列對應的DDRAM的地址：01H,然后再往DDRAM中寫入A的字符碼0x41，這樣LCD的第1行第2列就會出現(xiàn)字符A了。 字符碼0x00～0x0F為用戶自定義的字符圖形RAM(對于5X8點陣的字符，可以存放8組，5X10點陣的字符，存放4組)，0x20～0x7F為標準的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒有定義。下圖說明了CGROM和CGRAM與字符的對應關(guān)系(由于本指導中未用到自定義特殊字符的功能，所以本節(jié)不對CGRAM作詳細介紹。 LCD1602使用方法LCD1602是基于HD44780的液晶顯示器。如果R/W為1，則單片機可以從LCD中讀出狀態(tài)字(BF忙狀態(tài))和地址。使能位E對執(zhí)行LCD指令起著關(guān)鍵作用，E有兩個有效狀態(tài)，高電平(1)和下降沿(1→0)。只需在適當?shù)牡胤郊由涎訒r，就可以滿足要求了。功能：讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。功能：（1） 將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對應的字符。 功能：（1）讀取忙碌信號BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機送來的數(shù)據(jù)或指令。參數(shù)設(shè)定的情況如下：位名設(shè)置DL0=數(shù)據(jù)總線為4位，1=數(shù)據(jù)總線為8位N0=顯示1行，1=顯示2行F0=57點/每字符 功能：設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。參數(shù)設(shè)定的情況如下：位名設(shè)置D0=顯示功能關(guān)，1=顯示功能開C0=無光標，1=有光標B0=光標閃爍，1=光標不閃爍 功能：使光標移位或使整個顯示屏幕移位。 功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否移動。 功能：（1）把光標撤回到顯示器的左上方。下面作簡要介紹功能：（1）清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入空白的ASCII碼 20H。 表6 LCD1602引腳功能引腳號符號狀態(tài)功 能1Vss電源地2Vdd電源+5V3V0液晶驅(qū)動電源4RS輸入寄存器選擇:0=輸入指令，1=輸入數(shù)據(jù)5R/W輸入讀、寫操作：0=向LED寫入指令或數(shù)據(jù)，1=從LED讀取信息6E輸入使能信號，1時讀取信息，1→0（下降沿）執(zhí)行指令7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線（LSB）8DB1三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB2三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB3三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB4三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB5三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB6三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線（MSB）15LEDA輸入背光+5V16LEDK輸入背光地 注： 讀寫選擇端是用于控制對液晶的讀和寫的信號，在本實驗板內(nèi)被直接連接在GND上，即采用只寫不讀的方式（只要在兩次寫中間加適當?shù)难訒r即可）。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址；當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。u RS：寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器；低電平時選擇指令寄存器。LCD1602的芯片管腳如圖14所示：圖14 LCD1602芯片管腳圖通常情況下，字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，接口引腳定義功能如表6所示。 液晶顯示器LCD1602 LCD1602 簡介液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，因此，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設(shè)計中最常用的信息顯示器件了。 4）在DS1820測溫程序設(shè)計中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待D