【正文】 bit sflag。 unsigned char timecount。 unsigned char displaycount。 unsigned char code dotcode[]={0,3,6,9,12,16,19,22, 25,28,31,34,38,41,44,48, 50,53,56,59,63,66,69,72, 75,78,81,84,88,91,94,97}。 unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。 sbit DQ=P3^4。Design[M].Hotel Rinehartand Winston. 附 錄（一） 測溫部分程序： include include typedef unsigned char byte。在此特向給予我?guī)椭乃腥吮硎菊\摯的謝意。特別感謝指導(dǎo)老師陳紫強老 師對我的悉心指導(dǎo)，他給了我許多有益的建議和意見，使我的思維得到了進(jìn)一步開闊。 謝 辭 在本畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計和制作過程中，很多同學(xué)、老師都熱心地幫助了我，尤其是陳紫強老師對我進(jìn)行悉心的輔導(dǎo)，給了我很大的鼓勵，在此表示衷心的感謝。 本課題的重點、難點是： （ 1） 初步接觸溫度傳感器，要對傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等各方面從頭開始琢磨 ； （ 2） 考慮電路實現(xiàn) 原理以及與單片機的接口； （ 3） 紅外發(fā)送與接收技術(shù)； 通過完成本課題，我了解并掌握了傳感器的基本理論知識，更深入的掌握單片機在實際電路中的開發(fā)和應(yīng)用。 這個課題的根本技術(shù)就是單片機控制與串口通訊技術(shù)，加部分外圍電路來實現(xiàn)一些復(fù)雜的功能。從得到題目到查找資料，從對題目的研究設(shè)定到 PCB電路板的制作，從電路板的調(diào)試到失敗后再一 次全部重新開始??在這一個充滿挑戰(zhàn)伴隨挫折，充滿熱情伴隨打擊的過程中，我感觸頗深，它已不僅是一個對我四年學(xué)習(xí)知識情況和我的應(yīng)用動手能力的檢驗，而且還是對我的鉆研精神，面對困難的心態(tài)，做事的毅力和耐心的考驗。 5 結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計歷時至少 3個月，從一開始的確定課題，到后來的資料查找、理論學(xué)習(xí)，再有就是近來的調(diào)試和測試過程，這一切都使我的理論知識和動手能力進(jìn)一步提高。 ③ 紅外接收頭收到數(shù)據(jù)，但是單片機無法識別 紅外發(fā)射管可以發(fā)射有效數(shù)據(jù)，一體化接收頭也可以接收到數(shù)據(jù)波形，但是由于 溫度的變化發(fā)射端的波形是不停變化著的，致使接收端的波形不穩(wěn)定，單片機無法識別出有效信號，數(shù)碼管顯示全為零。 解決方法：減小這里的限流電阻，使其流入數(shù)碼管的電流變的很大，這樣在較大電流時，即使字段多的電流較小，也比原來大了。當(dāng)某一個數(shù)碼管顯示的字段較少，比如“ 1”時，亮度較強，但是當(dāng)顯示的字段較多比如“ 8”時，亮度較暗。 ① 4個數(shù)碼管顯示一樣 檢查之后發(fā)現(xiàn)原來是 4個 8550三極管管腳接錯，改正之后該問題即解決了。 將幾個已完成的子程序連接起來就是完整的程序了，它與硬件電路相結(jié)合，互相作用即可完 成紅外無線抄表的功能。在此設(shè)計中使用了軟件消抖，采用軟件延時的方法延時一段時間再確認(rèn)鍵是否仍保持閉合狀態(tài)。軟件消抖的基 本原理是當(dāng)?shù)谝淮螜z測到有鍵按下時，根據(jù)鍵抖動時間的統(tǒng)計規(guī)律先采用軟件延時的方法延時一段時間 (一般可取 10ms— 20ms)，然后再確認(rèn)鍵是否仍保持閉合狀態(tài)，如仍保持閉合狀態(tài)則鍵真正被按下，此時可讀取鍵值，否則可視為干擾，對其不予理睬。 圖 23 硬件消抖電路 硬件消抖電路解決了鍵抖動問題，但當(dāng)所需按鍵比較多時，硬件消抖電路將變得復(fù)雜，成本也比較高。常用的消抖電路有觸發(fā)器消抖電路、濾波消抖電路兩種。常用的消抖措施有硬件消抖和軟件消抖兩種。 圖 22 按鍵抖動波形 按鍵閉合穩(wěn)態(tài)時間由我的按鍵時間決定，一般為零 點幾秒到幾秒之間。 開啟顯示 取顯示緩存區(qū)數(shù)據(jù) 圖 21 數(shù)碼管顯示流程圖 (3)按鍵抖動問題 鍵盤一般是由一組機械按鍵按照一定的規(guī)律組合而成，通過按鍵的通、斷作用輸入開關(guān)電壓信號。 (2)程序流程 獨立式鍵盤可采用這種掃描方式。這樣 CPU 在非響應(yīng)時間可以執(zhí)行其他任務(wù)，從而提高了 CPU的工作效率。 CPU 在處理鍵入信息過程中，不再響應(yīng)鍵入要求，直到 CPU執(zhí)行完鍵處理程序后重新返回掃描鍵盤。 鍵盤掃描 (1)鍵盤的工作方式 鍵盤有三種工作方式，即編程掃描方式、定時掃描方式和中斷掃描 方式。 (2)顯示程序流程圖 六個數(shù)碼管的原理與兩個數(shù)碼管的原理是一樣的。例如，要求顯示“ LL0—— 20”時， I/01和 I/02輪流送入段選碼、位選碼及顯示狀態(tài)。在此瞬間，段選控制 I/O口輸出相應(yīng)字符段選碼 (字型碼 )，而位選則控制 I/O口在該顯示位送入選通電平 (因為 LED為共陽，故應(yīng)送高電平 )，以保證該位 顯示相應(yīng)的字符。 由于所有 4位選線皆由一個 I/O 口控制，因此，在每 — 瞬間， 4位 LED 會顯示相同的字符。 圖 20 3010 格式碼元結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管顯示 (1)顯示程序設(shè)計思路 硬件設(shè)計時選用的是一個四位動態(tài)共 陰 數(shù)碼管，因為這樣使硬件電路簡單。其位碼結(jié)構(gòu)見圖 20。 圖 18 1621 格式碼元 第二種格式 3010 與第一種格式截然不同，它是以信號脈沖的上升沿和下降沿來分別表示‘ 1’碼和‘ 0’碼的?！?0’碼和‘ 1’碼的結(jié)構(gòu)見圖 18，‘ 0’碼由 高電平和 低電平組合而成、‘ 1’碼由 高電平和 低電平組合而成。其中 9012 和 191 1621 格式的唯一區(qū)別就是引導(dǎo)碼的高電平寬度不一樣， 9012 格式為 ，1913 和 1621 格式為 9ms。 根據(jù)碼的格式，應(yīng)該等待 9ms的起始碼和 。 代碼格式（以接收代碼為準(zhǔn)，接收代碼與 發(fā)射代碼反向） ① 位定義 ② 單發(fā)代碼格式 ③ 連發(fā)代碼格式 代碼寬度算法： 16位地址碼的最短寬度： 16=18ms 16位地址碼的最長寬度： 16=36ms易知 8位數(shù)據(jù)代碼及其 8 位反代碼的寬度和不變：（ +） 8=27ms 所以 32 位代碼的寬度為（ 18ms+27ms） ~(36ms+27ms) 解碼的關(guān)鍵是如何識別 “0” 和 “1” ，從位的定義我們可以發(fā)現(xiàn) “0” 、 “1” 均以 低電平開始，不同的是高電平的寬度不同， “0” 為 ,“1” 為 ,所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別 “0” 和 “1” 。 圖 17 遙控信號的周期性波形 當(dāng)一個鍵按下超過 36ms，振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一組 108ms的編碼脈沖 ,這 108ms發(fā)射代碼由一個起始碼（ 9ms） ,一個結(jié)果碼（ ） ,低 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,高 8位地址碼（ 9ms~18ms） ,8位數(shù)據(jù)碼（ 9ms~18ms）和這 8位數(shù)據(jù)的反碼（ 9ms~18ms）組成。 遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種 32位二進(jìn)制碼，周期約為 108ms。該芯片的用戶識別碼固定為十六進(jìn)制 01H；后 16位為 8位操作碼（功能碼）及其反碼。 第一種格式以 1621 為例，當(dāng)按下遙控器上的某個按鍵時，遙控器將發(fā)射出一幀數(shù)據(jù)，幀數(shù)據(jù)的編碼格式由三部分組成：引導(dǎo)碼（ Lead code）、客戶碼 (Custom code)和數(shù)據(jù)碼（ Data code），見圖 16。第一種格式為 191 901 1621 格式；第二種為 3010 格式。它的具體工作過程為： CPU 不斷掃描鍵盤，若發(fā)現(xiàn)有命令鍵按下，則調(diào)用發(fā)送子程序發(fā)送相應(yīng)的操作命令；發(fā)送結(jié)束后即啟動接收子程序，以接收 測溫端 回送的信息，然后對接收到的信息進(jìn)行后續(xù)處理 ，在數(shù)碼管上顯示出來。 紅外 抄表系統(tǒng)中，紅外通信的一方是 測溫端 ，另一方是手持抄表器，雙方遵循表 6格式的通信協(xié)議。這里設(shè)置單片機的串行口采用方式 3通信；通信的數(shù)據(jù)格式為每幀 11位，包括 1位起始位、 8位數(shù)據(jù)位、 1位奇偶校驗位和 1位停止位；片內(nèi)定時器 T1作為波特率發(fā)生器，選擇傳送的波特率為 1200bps，則定時器 T1的初值應(yīng)設(shè)置為 TL1=TH1=E8H，另外應(yīng)禁止定時器 T1中斷，以免因定時器 T1溢出而產(chǎn)生不必要的中斷。 圖 15主 CPU寫 0、 1時序 紅外發(fā)送和接收 由于通用紅外遙控系統(tǒng)發(fā)射和接收實際是兩個相反的過程，所以在這里只給出了發(fā)射部分原理和設(shè)計，接收部分原理與其相同只要做一個逆反過程便可得到相應(yīng)的結(jié)果。 圖 13 DS18B20的復(fù)位時序 圖 14主 CPU讀 0、 1時序 DS18B20的寫時序 : 對于 DS18B20的 寫時序仍然分為寫 0時序和寫 1時序兩個過程。 對于 DS18B20的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在 15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。而 每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機自主啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。由于 DS18B20是在一根 I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時序要求。定時器 T0中斷函數(shù)每隔 5ms執(zhí) 行 1次；定時器 T1中斷函數(shù)每隔 50ms中斷 1次，每中斷 20次（ 1秒）即讀取 DS18B20的溫度代碼，轉(zhuǎn)換為溫度值，再拆分成單個數(shù)碼后送入顯示緩沖區(qū)。 AT89C51的 RETI指令除了彈出斷點之外，它還通知中斷系統(tǒng)已完成中斷處理，并將“優(yōu)先級激活”觸發(fā)器清除 (該觸發(fā)器在響應(yīng)中斷時置 1)。 ③ 中斷返回 中斷處理程序的最后一條指令是中斷返回指令 RET1。這樣就要求在編寫中斷服務(wù)程序時，注意在保護(hù)現(xiàn)場之前要關(guān)中斷，在保護(hù)現(xiàn)場之后若允許高優(yōu)先級中斷打斷它，則 應(yīng)開中斷。 編寫中斷服務(wù)程序時需注意到： 現(xiàn)場通常有 PSW、工作寄存器、專用寄存器等。 在使用時，通常在這些地址單元中存放一條絕對跳轉(zhuǎn)指令，使程序轉(zhuǎn)移到用戶安排的中斷服務(wù)程序入口處。然后，根據(jù)中斷源的類別，在硬件的控制下內(nèi)部自動形成長調(diào)用指令 (LCALL)，此指令的作用將自動把斷點壓入堆棧，但不自動保存 PSW的內(nèi)容。 如果中斷響應(yīng)條件滿足，而且不存在中斷受阻的情況下，則 CPU將響應(yīng)中斷。申請中斷的中斷源的中斷允許位為 1，即沒有被屏蔽。有中斷源發(fā)出中斷請求； 由于各計算機系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)不同，中斷響應(yīng)的方式就有所不同。否則，在緊接著的下一個機器周期，中斷查詢結(jié)果變?yōu)橛行?。正在?zhí)行的是中斷返回指 令 RETI 或是訪問專用寄存器 IE 或 IP 的指令，換而言之，在 RETI或者讀寫 IE或 IP之后，不會馬上響應(yīng)中斷請求，至少要在執(zhí)行其它一條指令之后才會響應(yīng)。同級或高優(yōu)先級的中斷正在進(jìn)行中； 在下一個機器周期的 S1狀態(tài)，只要不受阻斷就開始響應(yīng)其中最高優(yōu)先級的中斷請求。 當(dāng) CPU 同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，根據(jù)內(nèi)部的硬件查詢順序， CPU 將按自然優(yōu)先級順序確定該響應(yīng)哪個中斷請求。其中一個指示某高優(yōu)級的中斷正在得到服務(wù)，所有后來的中斷都被阻斷。一種中斷 (不管什么優(yōu)先級 )一旦得到響應(yīng)，與它同級 的中斷不能再中斷它。低優(yōu)級中斷可以較高優(yōu)先級中斷所中斷，反之不能。 系統(tǒng)復(fù)位后， IE中各中斷允許位均被清零，即禁止所有中斷。外部中斷 0允許位。 ET0＝ 1,允許 T0中斷； ET0＝ 0,禁止 T0中斷。 — ： ET0。外部中斷 1允許位。 ET1=1,允許 T1中斷； ET1=0,禁止 T1 中斷。 — ： ET1。串行中斷允許位。 EA＝ 1， CPU開放中斷； EA＝ 0,CPU屏蔽所有中斷請求。其各位的定義如下： AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H EA — ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 — ： EA0。 AT89C51單片機系統(tǒng)復(fù)位后， TCON和 SCON中各位均清 0，應(yīng)用時要注意各位的初始狀態(tài)。