【正文】 具體置位“寫使能”鎖存器 操作為 : ① CS 先被拉到低電平 ② 由時(shí)鐘同步送入 WREN 指令 ③ 將 CS 變?yōu)楦唠娖? 寫數(shù)據(jù)到 EEPROM 操作為： 開始 拉低數(shù)據(jù)線 延時(shí) 數(shù)據(jù)移置為數(shù)據(jù)線上 返回 延時(shí) 八位移完了嗎？ N Y 圖 36 DS18B20的寫程序 其流程圖 開始 復(fù)位 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令 復(fù)位 DS18B20 發(fā)出讀溫度指令 DS18B20 出錯(cuò) DS18B20正常？ 延時(shí) 結(jié)束 Y N 圖 37 溫度采集程序流程圖 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 33 ① 拉低 CS并保持在低電平 ② 發(fā)送寫指令 (WRITE) ③ 寫數(shù)據(jù)，可以連續(xù)寫多達(dá) 4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這 4個(gè)字節(jié)在同一頁上 。在前面已經(jīng)詳細(xì)介紹了 X5045與單片機(jī)的接口電路，其功能的實(shí)現(xiàn)還是要靠軟件來實(shí)現(xiàn)。s延時(shí) 置 18B20出錯(cuò) 拉高數(shù)據(jù)線 18b20正常 ? 置 18B20存在信號(hào) 初始化結(jié)束 Y 圖 34 18B20初始化流程 開 始 延時(shí) 數(shù)據(jù)寫入寄存器 C 發(fā)出讀信號(hào)脈沖 延時(shí) 數(shù)據(jù)寫入寄存器 A 數(shù)據(jù)移完了嗎？ 數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器 返 回 N Y 圖 35 DS18B20的讀程序流程圖 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 32 看門狗程序流程圖的設(shè)計(jì) X5045芯片提供了 EEPROM存貯數(shù)據(jù)及看門狗功能。 溫度采集程序流程圖如圖 所示 。 DS18B20 的讀程序流程圖如圖 34所示 。復(fù) 位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒后發(fā)出 60～ 240微秒的存在低脈沖，主CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。中斷程序框圖如下所示。它的優(yōu)點(diǎn)是：硬件電路簡單，占用較少的 I/O口，但其傳送速度較慢。依次類推對(duì) 8 個(gè)發(fā)光二極管和四位 LED顯示器進(jìn)行掃描，顯示器分時(shí)輪流工作。 圖 32 鍵盤中斷流程圖 入棧保護(hù) 有鍵按下 ？ 調(diào)延時(shí) 20ms子程序 有鍵閉合？ 轉(zhuǎn)各鍵處理子程序 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回 N N Y 讀鍵值 鍵盤掃描 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 29 T1中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用的是動(dòng)態(tài)顯示，其原理為：首先以 串行方式由 DAT 口向 LED 顯示器數(shù)碼端口發(fā)送第一個(gè) 8位數(shù)據(jù)，這時(shí)發(fā)送位碼數(shù)據(jù)到 P0 口，此時(shí)由于 P0為低電平而其它口都為高電平，因此只有 8 個(gè)發(fā)光二極管工作。在第一次檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段 10ms 左右的延時(shí)子程序，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。 消除抖動(dòng)的措施有硬件和軟件兩種方法。 鍵盤所用開關(guān)通常為機(jī)械性開關(guān)，利用了機(jī)械觸點(diǎn)的閉合和斷開來描述不同的工作狀態(tài)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間一般為 10ms~20ms。 T1 中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)的功能是動(dòng)態(tài)顯示時(shí)點(diǎn)亮 LED 數(shù)碼管。 系統(tǒng)初始化 調(diào)用看門狗子程序 讀實(shí)時(shí) 18B20 調(diào)用實(shí)時(shí)溫濕度與設(shè)定值比較程序模塊（ PID算法）置相應(yīng)標(biāo)志位 調(diào)用根據(jù)標(biāo)志位輸出 繼電器動(dòng)作程序模塊 結(jié)束 調(diào)用 A/D轉(zhuǎn)換子程序 調(diào)用 A/D處理程序 圖 3－ 1主程序流程圖 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 28 定時(shí)器中斷服務(wù)程 序流程圖設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中使用了兩個(gè)中斷服務(wù)程序：定時(shí)器 T0 中斷和定時(shí)器 T1中斷。 LED 顯示子程序，鍵盤掃描子程序利用中斷來實(shí)現(xiàn)。在編寫軟件時(shí)，可以按各個(gè)程序的功能將軟件細(xì)分為各個(gè)功能模塊，再通過主程序的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)整個(gè)軟件系統(tǒng)。在很多時(shí)候，軟件可以替代硬件的功能，當(dāng)然，需要付出額外占用 CPU 時(shí)間 的代價(jià)。驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的連接電路如圖 221 所示 D I O D ED0R E L A Y S P S TK0N P NQ0V C CP 2. 0A C 22 0 R 17 圖 221驅(qū)動(dòng)電路與單片機(jī)的連接 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 27 3 軟件程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)。按鍵對(duì)單片機(jī)的接口電路圖如圖 220 所示 。因?yàn)槿绻猛ㄓ嵔涌谶B接上了帶有專業(yè)鍵盤的上位機(jī)，這里設(shè)計(jì)的專業(yè)鍵盤就顯得華而不實(shí)，因此我用了幾個(gè)簡單的按鍵將它們拼成了一個(gè)簡易的鍵盤。顯然每次只有一個(gè)顯示器顯示，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象我們?nèi)詴?huì)感覺所有的顯示器都在同時(shí)顯示。這樣我們可以發(fā)送第二個(gè)數(shù)據(jù)，同樣我們應(yīng)使其對(duì)應(yīng)的位碼為低電平且保證其它位為高電平。 （ 2） 74LS164 與 AT89S52 連接 74LS164 與 AT89S52 219所示，圖中由于 P0 口的驅(qū)動(dòng)能力有限，在此我們采用二極管來 增加其驅(qū)動(dòng)能力。這種時(shí)序符合串行器件特性，即把 74LS164 當(dāng)成一典型串行外設(shè)，用具有串行外設(shè)接口的單片機(jī)很簡單地傳入數(shù)據(jù)，也可以用普通 I/O 口模擬其時(shí)序?qū)?shù)據(jù)移入。 74LS164 的真值表為表 212 示： 表 212 74LS164的真值表 輸入 輸出 MR/ CLK A B QA QB QC QD QE QF QG QH L X X X L L L L L L L L H L X X QA0 QB0 QC0 QD0 QE0 QF0 QG0 QH0 H H H H QAn QBn QCn QDn QEn QFn QGn H L X L QAn QBn QCn QDn QEn QFn QFn H X L L QAn QBn QCn QDn QEn QFn QFn 在使用時(shí)將 A、 B 并接作為數(shù)據(jù)的串行輸入端 DIO， CLK 作為時(shí)鐘端。 MR/— 清零復(fù)位端，低電平有效。 A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713C L K8MR974L S 164 圖 218 74LS164引腳圖 引腳功能如下： A 與 B— 串行數(shù)據(jù)輸入，每個(gè)輸入可以作為另一個(gè)輸入的高電平有效輸入，在使用時(shí)，兩個(gè)輸入端必須相連，而不同輸入端必須接高電平。本設(shè)計(jì)采用 74LS164 驅(qū)動(dòng) 4位 LED 顯示的動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是連線比靜態(tài)方式大為減少，它是數(shù)碼顯示器常用的一種方式。 LED 顯示器的驅(qū)動(dòng)方法分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。 LED 顯示器是 LED 顯示器的一種，它是將多 個(gè)發(fā)光二極管集中在一塊，構(gòu)成阿拉伯?dāng)?shù)字筆畫的形狀。 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 23 圖 216 TLC549工作時(shí)序圖 （ 3） TLC549 與單片機(jī)的連接 本設(shè) 計(jì)采用 TLC549 與單片機(jī) AT89S52 相連實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換與采集， TLC549 具有轉(zhuǎn)換誤差小，與單片機(jī)接口簡單的特點(diǎn)，連接圖如下圖 217 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10A T 89S 52V C CV C CR E S E T WP V S S CSSIS C KSO T L C 549 圖 217 TLC549 與單片機(jī) AT89S52 的連接圖 鍵盤與顯示電路 LED顯示電路設(shè)計(jì) 在單片機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)光二極管 (LED)常常作為重要的顯示手段，它既可以顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，又可以顯示數(shù)字和字符。 若要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)，應(yīng)使第 8個(gè) I/O CLOCK 時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)，因?yàn)樾酒m在第 4個(gè) I/O CLOCK 時(shí)鐘下降沿開始采樣，卻在第 8 個(gè) I/O CLOCK 的下降沿開始保存。如果 CS 為低時(shí)I/O CLOCK上出現(xiàn)一個(gè)有效干擾脈沖，則微處理器 /控制器將與器件的 I/O時(shí)序失去同步；若 CS 為高時(shí)出現(xiàn)一次有效低電平，則將使引腳重新初始化 ，從而脫離原轉(zhuǎn)換過程。保持功能將持續(xù) 4個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，然后開始進(jìn)行 32 個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的 A/D 轉(zhuǎn)換。 ③ 接下來的 3個(gè) I/O CLOCK 周期的下降沿移出第 8(D D D0)個(gè)換位。內(nèi)部電路在測(cè)得 CS 下降沿后，再等待兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿后，然后確認(rèn)這一變化，最后自動(dòng)將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位 (D7)位輸出到 DATA OUT 端上。這種 CS 控制作用允許在同時(shí)使用多片 TLC549 時(shí)，共用 I/O CLOCK，以減少多路 (片 )A/D并用時(shí)的 I/O 控制端口。 30mA； 工作溫度： 0℃～ 70℃ TLC549I：－ 40℃～ 85℃ TLC549M：－ 55℃～ 125℃ （ 2） TLC549工作原理 TLC549 有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與 I/O CLOCK 是獨(dú)立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。 TLC549 引腳圖如下圖所示 圖 215 TLC549 引腳圖 TLC549 的極限參數(shù)如下： 電源電壓： ； 輸入電壓范圍： ～ VCC＋ ； 輸出電壓范圍： ～ VCC＋ ； 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 22 峰值輸入電流 (任一輸入端 )： 177。 ，典型功耗值為 6mW。具有 4MHz 片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長 17μ s， TLC548 允許的最高轉(zhuǎn)換速率為 45 500 次 /s， TLC549為 40 000 次 /s。而放大器的種類很多，不同傳感器放大器的選擇有著不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)，基于本次設(shè)計(jì)可以配備統(tǒng)一的電源等個(gè)方面考慮， HA1358F 放大器是個(gè)很好的選擇，而且可以雙重操作，廣泛用于控制設(shè)備中。 臨沂師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 20 圖 213 輸出電壓與相對(duì)濕度曲線 由圖可知： 在 0℃時(shí)相對(duì)濕度與電壓的關(guān)系 ： 電壓 =*相對(duì)濕度 + 在 25℃時(shí)相對(duì)濕度與電壓的關(guān)系電壓 =*相對(duì)濕度 + 在 85℃時(shí)相對(duì)濕度與電壓的關(guān)系： 電壓 =*相對(duì)濕度 + HA17358F運(yùn)算放大器 運(yùn)算放大器 在電路中發(fā)揮重要的作用，其應(yīng)用已經(jīng)延伸到汽車電子、通信、消費(fèi)等各個(gè)領(lǐng)域，并將在支持未來技術(shù)方面扮演重要角色 。線形放大的電壓輸出可使器件直接與控制器或其他器件一致性好，減少和消除 OEM生產(chǎn)標(biāo)定費(fèi)用，并且廠家可提供單個(gè)傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)。 傳感器結(jié)構(gòu)包括一和熱固聚合物保護(hù)層的平板電容，可抵抗臟污、灰塵、油物及其他侵入。其濕度傳感器我就一個(gè)濕敏電阻代替一下。實(shí)現(xiàn)濕度的顯示與控制?；诒敬卧O(shè)計(jì)，我就采用了 HIH3610 相對(duì)濕度傳感器它是一種熱固聚脂電容式傳感器。 在本設(shè)計(jì)中采用外部供電方式實(shí)現(xiàn) DS18B20 傳感器與單片機(jī)的連接，其接口電路如圖 210 所示。這種情況下，用單片機(jī)的一個(gè) I/O 口來完成對(duì) DS18B20 總線的上拉。 圖 29 讀‘ 0’和‘ 1’時(shí)隙 DS18B20與單片機(jī)的接口電路 DS18B20 只有三根外引線：單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口 DQ ，外供電源線 VDD ，共用地線 GND。 DS18B20 發(fā)出的數(shù)據(jù)，在起始時(shí)限之后 保持有效時(shí)間 15us。讀時(shí)隙如圖 25 所示，在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)隙之后， DS18B20 器件才開始在總線上發(fā)送“ 0”或“ 1”，若 DS18B20 發(fā)送“ 1”，則保持總線為高電平。所有讀時(shí)隙至少需要 60us，且在兩次獨(dú)立的讀時(shí)隙之間，至少需要 1us的恢復(fù)時(shí)間。在寫 0時(shí)隙期間，微控制器在整個(gè)時(shí)隙中將總線拉低，而寫1時(shí)隙期間，微控制器將總