【正文】 //發(fā)轉換命令 ow_reset()。 write_byte(0xcc)。 單片機原理及應用課程設計 38 } read_temp() //讀出溫度函數(shù) { ow_reset()。 //延時 66 us } DQ=1。 //4 us if(DQ)value|=0x80。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 DQ=0。 _nop_()。i) { DQ=1。 for(i=8。 } uchar read_byte(void) //DS18B20 讀 1 字節(jié)函數(shù) //從總線上取 1 個字節(jié) { uchar i。 //右移 1 位 } DQ=1。 //最低位移出 單片機原理及應用課程設計 37 delay(6)。 //5 us DQ=valamp。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。i) { DQ=1。 for(i=8。 } DQ=1。 //presence=0 復位成功 ,繼續(xù)下一步 } delay(45)。 delay(6)。 delay(50)。 _nop_()。 單片機原理及應用課程設計 36 while(presence) { while(presence) { DQ=1。w3=1。w3=0。L1=1。L1=0。L2=1。L2=0。L3=1。L3=0。L4=1。L4=0。j4。 } void scan() { int j。t0。 //讀出溫度暫放 uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。 uchar table_dm1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf, //共陰 LED 段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不亮 0xe6,0xed,0xfd,0x87, 0xff,0xef}。 uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02, //溫度小數(shù)部分用查表法 0x03,0x03,0x04,0x04, 0x05,0x06,0x06,0x07, 0x08,0x08,0x09,0x09}。 uchar tt=0。 uchar sign。 uchar r。 //顯示當前溫度和設置溫度的標志位為 0 時顯示當前溫度 uint h。 //溫度加 sbit dec=P1^6。 //蜂鳴器 sbit set=P1^4。 //數(shù)碼管 3 sbit L4=P2^3。 //數(shù)碼管 1 sbit L2=P2^1。延時函數(shù)用 define dm P0 //段碼輸出口 define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ=P1^7。系統(tǒng)包含了通過外接鍵盤設定一個基準值的程序，能夠比較基準值并通過比較之后的結果對外圍電路產(chǎn)生相應的控制。 C 語言設計了溫度的讀、寫程序，并利用程序實時對顯示電路進行更新操作。以 DS18B20 為主要測溫元件進行實時監(jiān)控溫度值。 圖 上限溫度報警值 圖 下限溫度報警值 5 結論 本次設計主要是通過 STC89C52 單片機為核心設計的一款數(shù)字溫度計，該溫度計不僅能夠實時測量溫度值顯示出來還能夠設定溫度上下限進行監(jiān)控，若溫度高于設定上限值或低于下限值，則報警電路將進行報警。顯示當前溫度。當再次按下 K1 鍵時，進入溫度報警下線調節(jié)，此時顯示軟件設置的溫度報警下線，按 K2 或 K3 分別對報警溫度進行加一或減一。 STC89C52 與 AT89C52 都屬于 51 系列的單片機，他們是兼容的，所以 Protues 中沒有 STC89C52 芯片，就由 AT89C52 芯片代替。仿真圖如圖 示。 圖 按鍵掃描子程序流程圖 Protues 仿真 通過仿真軟件驗證該原理圖的可行性。 圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖 報警子程序 設置報警標志位位 beep,當溫度大于設置的高限報警值或低于設置的低限報警值是，beep=1 報警；當溫度值在正常范圍內時， beep= 所示： 圖 報警流程圖 單片機原理及應用課程設計 28 按鍵掃描處理子程序 按鍵采用掃描查詢方式，設置標志位，當標志位為 1 時，顯示設置溫度，否則顯示當前溫度。 圖 計算溫度子程序流程圖 單片機原理及應用課程設計 27 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分離后的溫度顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當標志位位為 1時將符號顯示位移入第一位。其程序流程圖如圖 示： 圖 讀出溫度子程序流程圖 溫度轉換命令子程序 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測量一次被測溫度，其程序流程見圖 所示。 單片機原理及應用課程設計 23 系統(tǒng)總體電路圖 系統(tǒng)的總體電路圖如圖 所示： 圖 總體電路圖 4 系統(tǒng)軟件設計 各模塊的程序設計 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)刷新子程序和按鍵掃描處理子程序等。信號分為兩類 : 一類是 DTE 與 DCE 交換的信息 —— TxD 和 RxD。 RS232C 提供的兩個信道中 , 輔助串行信道提供數(shù)據(jù)控制和第二信道 , 但其傳輸速率比主信道要低得多。 RS232C 也有 9芯標準 D 型插頭座， RS232C9 芯排列引腳如圖 所示，個引腳功能如表 38所示。 RS 232C 總線標準規(guī)定了 21個信號 , 有 25 條引腳線 , 常采用 25芯 D型插頭座 , 提供一個主信道和一個輔助信道 , 在多數(shù)情況下主要使用主信道。 傳輸距離短的另一原因是 RS232C 屬單端信號傳送 , 存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題。 驅動器允許有 2500 pF 的電容負載 , 通信距離將受此電容限制。另一種常用的電 平 轉 換 芯 片 是 MAX232, 該 芯片有兩個傳輸驅動器和兩個 傳輸接收器。 RS232 接口的電平轉換 RS232C標準是在 TTL電路之前研制的 , 它的電平不是 +5 V和地 , 而是采用負邏輯 , 其邏輯電平為 : 邏輯“ 0”:+3 V ～ +15 V 邏輯“ 1”: 3 V～ 15 V 因此 , RS232C 不能和計算機的 TTL 電平直接相連 , 使用時必須加上適當?shù)碾娖睫D換電路芯片 , 否則將使 TTL 電路燒壞。 RS232C 主要用于定義計算機系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終端設備 (DTE)和數(shù)據(jù)通信設備(DCE)之間接口的電氣特性。 MAX232 的原理電路圖如圖 所示： 圖 MAX 電路原理圖 MAX232 的 主要特點： 符合所有的 RS232C 技術標準 只需要單一 +5V 電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V 電壓V+、 V 功耗低，典型供電電流 5mA 內部集成 2 個 RS232C 驅動器 內部集成兩個 RS232C 接收器 RS232 接口簡介 RS232C 是使用最早、 應用最多的一種異步串行通信總線標準 , 它是美國電子工業(yè)協(xié)會 EIA(Electronic Industry Association)于 1962 年公布、 1969 年最后修訂而成的。 單片機原理及應用課程設計 20 第三部分是 供電。 8腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、 7腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由 1 1 1 14 腳構成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 MAX232 的引腳圖如圖 所示： 圖 MAX232 引腳圖 引腳介紹： 第一部分是電荷泵電路。 （ 11） Read Power Supply[0B4H] 單片機原理及應用課程設計 19 若 把這條命令發(fā)給 DS18B20 后發(fā)出讀時間隙，器件會返回它的電源模式： 0 為寄生電源， 1為外部電源。這種拷貝操作在 DS18B20 上電時自動執(zhí)行，這樣一上電暫存器里馬上存在有效的數(shù)據(jù)了。如果使用寄生電源，總線控制器必須在發(fā)出這條命令后立即啟動強上拉，并最少保持500ms 以上時間。溫度轉換命令被執(zhí)行，而后DS18B20 保持等待狀態(tài)。如果使用寄生電源，總線控制器必須在這條命令后立即啟動強上拉，并最少保持 10ms。 （ 8） Copy Scratchpad[48H] 這個命令把暫存器的內容拷貝到 DS18B20 的 E2 ROM 存儲器里，即把溫度報警觸發(fā)器字節(jié)存入非易失性存儲器里。讀取將從第 1 字節(jié)開始，一直進行下去，直到第 9（ CRC）字節(jié)讀完?？梢栽谌魏螘r刻發(fā)出復位命令來中止寫入。只要 DS18B20 不掉電，報警狀態(tài)將一直保持，直到再一次測得的溫度值達不到報警條件。然而，只有在最近一次測溫后遇到符合報警條件的情況， DS18B20 才會響應這條命令。搜索 ROM 命令允許總線控制器用排除法識別總線上的所有從機的 64位編碼?？偩€上發(fā)生數(shù)據(jù)沖突（漏極開路連在一起形成“與”的效果）。 （ 3） Skip ROM [0CCH] 這個命令允許總線控制器不用提供 64 位 ROM 編碼就使用存儲器操作命令，在單點總線情況下，可以節(jié)省時間。所有和 64位 ROM 序列不匹配的從機都將等待復位脈沖。 （ 2） Match ROM [55H] 這是個匹配 ROM 命令，后跟 64 位 ROM 序列，讓總線控制器在多點總線上定位一只特定的 DS18B20。只有在總線上存在單只 DS18B20 的時候才能用這個命令。圖 （ a）中 DS18B20 采用寄生電源方式，其 VDD 和 GND 端均 接地，圖 （ b）中 DS18B20 采用外接電源方式，其 VDD 端用 3V～ 電源供電 [6]。每個讀周期最短的持續(xù)期為 60us,各個讀周期之間也必須有 1us 以上的高電平恢復期。 讀時間片 :主機將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平 1us 以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，從而產(chǎn)生讀起始信號。在 15us 之內將所需寫的位送到數(shù)據(jù)線上，在 15us 到 60us 之間對數(shù)據(jù)線進行采樣，如果采樣為高電平，就寫 1，如果為低電平，寫 0 就發(fā)生。 單片機原理及應用課程設計 16 DS18B20 等待 DS18B20Tx 產(chǎn)生 15us— 16us 脈沖 60240 主機復位脈沖 VCC 480usTX960us 主機 Rx min480us 1Wire Bus GND 圖 （ a）初始化時序 主機寫“ 0”時隙 主機寫“ 1”時隙 VCC 60usTX120us 1ustxcc∞ 1Wire Bus GND DS18B20 采樣 1us DS18B20 采樣 15us MIN TYP MAX MIN TYP MAX 15us 30us 15us 15us 30us 圖 （ b）寫時序 VCC 主機讀“ 0”時隙 主機讀“ 1”時隙 1Wire Bus GND 主機采樣 1us 15us 15us 30us