【正文】 這一路上，感謝有您這位良師益友！ 長(zhǎng)春大學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 第 22 頁(yè) 共 22 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1]陳立德 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版） .高等教育出版社 . [2]侯玉寶、陳忠平、李成群 .基于 proteus 的 51 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 . [3]江世明 .基于 Proteus 的 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) .電子工業(yè)出版社 . [4]王東峰 .單片機(jī) C 語(yǔ)言教程 .電子工業(yè)出版社 .20xx [5]周堅(jiān)編 .單片機(jī) C 語(yǔ)言輕松入門 [M] .北京航空航天大學(xué)出版社 .20xx [6]宗光華 .機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 .20xx [7]靳 桅178。在此我要感謝那些和我一起完成課程設(shè)計(jì)的同 學(xué)，謝謝你們給我的支持和幫助。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情 。這對(duì)于我們的將來也有很大的幫助。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。 我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。 長(zhǎng)春大學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 第 20 頁(yè) 共 22 頁(yè) 總 結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。當(dāng)達(dá)到設(shè)置的報(bào)警溫度時(shí)，報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警聲，此報(bào)警聲有別于當(dāng) 溫度到達(dá)溫度上限時(shí)的報(bào)警聲，使得用戶不會(huì)發(fā)生混淆。 計(jì)時(shí)時(shí)間設(shè)置 計(jì)時(shí)器作為本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，其程序時(shí)間非常重要。 對(duì)于設(shè)置上下限來說，最重要的是切換到底是對(duì) TH 還是 TL 進(jìn)行設(shè)置，可加減溫度。當(dāng) SET=2,開啟中斷，可以設(shè)置溫度下限，如果 DEC 有效，減一；如果 ADD 有效，加一。一個(gè)字節(jié)不能直接在顯示屏上顯示，這就需要將字節(jié)通過處理轉(zhuǎn)化成能在 LCD 上顯示的數(shù)。這種方式使其 T 值往往小于傳統(tǒng)方式。對(duì) DS18B20 操作，先跳過 ROM，即是啟動(dòng) DS18B20進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個(gè) DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)。初始化后，才可進(jìn)行讀寫操作。單總線的所有處理均從初始化開始。如主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù)DS18B20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。 圖 42 溫度顯示程序 CPU 對(duì) DS18B20 的訪問流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的數(shù)據(jù)，在讀出時(shí) 需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的讀取。其程序流程見圖 51 所示。 長(zhǎng)春大學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 第 17 頁(yè) 共 22 頁(yè) 四 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 程序流程圖 主程序 圖 41 程序框圖 長(zhǎng)春大學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 第 18 頁(yè) 共 22 頁(yè) 主 程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 250ms 進(jìn)行一次。當(dāng)所測(cè)溫度超過獲低于所預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。 RS 和 R/W 選用不同的高低電平，將影響寄存器的選擇。當(dāng) RS 和 RW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 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 顯示電路 液晶顯示器是一種將液晶顯示器件 ,連接器件 ,集成電路 ,PCB 線路板 ,背光源 ,結(jié)構(gòu)器件裝配在一起的組件。DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20的 1腳接地， 2腳作為信號(hào)線， 3腳接電源。作為輸入時(shí)， P2 口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。內(nèi)部寄生電源 I/O 口線要接 5KΩ左右的上拉電阻。如何使兩者連接實(shí)現(xiàn)功能是溫度控制電路的主要設(shè)計(jì)目的。在復(fù)位電路中添加按鍵主要是為了能夠使得復(fù)位更加方便，電容主要是在復(fù)位后進(jìn)行充電，而上拉電阻起到限流的作用，保護(hù)了電路。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。本設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位，即利用一個(gè)復(fù)位電容和按鍵的組合使得復(fù)位變得更加直接和簡(jiǎn)單。而整個(gè)電路的作用 則是為了產(chǎn)生自激振蕩。當(dāng)時(shí)鐘起振后，產(chǎn)生一定的頻率的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)的 CPU 在時(shí)鐘信號(hào)的控制下能一步一步完成自己的工作，同時(shí)與整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的周期還有振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期。 XTAL1 和 XTAL2分別反向放大器的輸入和輸出，外接石英晶體和振蕩電容，構(gòu)成了片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式。另一種是外部時(shí)鐘方式，即將 XTAL1 接外部時(shí)鐘， XTAL2 腳懸空。 （ 2） XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 在晶振電路中，主要用到了 XTAL1 和 XTAL2 兩個(gè)引腳。 晶振電路與復(fù)位電路 晶振電路和復(fù)位電路與單片機(jī)連接構(gòu)成最小系統(tǒng)電路，如何選取合適的 引腳，選取何種連接方式都至關(guān)重要。 (3) 功率消耗小，相比而言液晶顯示器的主要功耗在內(nèi)部電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其他器件要小很多。 1602 擁有很多出色的優(yōu)點(diǎn)： (1) 顯示 質(zhì)量高，由于液晶顯示器的每一個(gè)點(diǎn)收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度恒定發(fā)光，因此液晶顯示器的畫質(zhì)高而且不會(huì)閃爍。 LCD 液晶顯示器是一種低壓、微功耗的顯示器件，只要 2～ 3 伏就可以工作，工作電流僅為幾微安，是任何顯示器無法比擬的，同時(shí)可以顯示大量信息，除數(shù)字外，還可以顯示文字、曲線，比傳統(tǒng)的數(shù)碼 LED 顯示器顯示的界面有了質(zhì)的提高。本設(shè)計(jì)中采用的是 1602 型 LCD 液晶屏能夠很好的滿足這些要求。 長(zhǎng)春大學(xué) 課程設(shè)計(jì)紙 第 13 頁(yè) 共 22 頁(yè) 顯示器的選擇 由于設(shè)計(jì)中要求同時(shí)顯示測(cè)試溫度、溫度上限、溫度下限和開機(jī)時(shí)間，因此顯示屏首先要能夠 一次性容納這些字符。 DS18B20 的測(cè) 溫原理 DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 32 所示，圖中低溫度系數(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(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶 振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù) 值。 （ 7）報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度的器件。 （ 5）在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。 （ 3）零待機(jī)功耗。 （ 2）溫范圍－ 55℃～＋ 125℃，在 10～ +85℃時(shí)精度為177。 長(zhǎng)春大學(xué) 課程