【正文】 temp=8。 //讀溫度值的第字節(jié) temp_data[1]=read_byte()。 //發(fā)命令 write_byte(0xbe)。 ow_reset()。 //發(fā)命令 write_byte(0x44)。 ow_reset()。 //發(fā)命令 write_byte(RS)。 //發(fā)命令 write_byte(0x4e)。 //總線復(fù)位 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 37 delay(200)。 return(value)。 delay(6)。_nop_()。_nop_()。 //4 us DQ=1。_nop_()。_nop_()。 value=1。_nop_()。i0。 uchar value=0。 delay(1)。 //66 us val=val/2。0x01。_nop_()。_nop_()。 //從高拉倒低 DQ=0。_nop_()。i0。 //拉高電平 } /****************DS18B20 寫(xiě)命令函數(shù) ************************/ //向 1WIRE 總線上寫(xiě) 1 個(gè)字節(jié) void write_byte(uchar val) { uchar i。 //延時(shí) 500 us presence=~DQ。 //66 us presence=DQ。 //550 us DQ=1。//從高拉倒低 DQ=0。_nop_()。下面是 DS18B20,部分程序： /****************DS18B20 復(fù)位函數(shù) ************************/ ow_reset(void) { char presence=1。 溫度程序流程圖 溫度報(bào)警程序流程圖如圖 32所示： 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 34 圖 32 溫度報(bào)警流程圖 程序中對(duì) DS18B20 的操作主要有以下 幾個(gè)步驟：初始化：搜索 DS18B20,匹配 DS18B20。第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 32 第三章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 系統(tǒng)主程序流程圖如圖 31 所示： 圖 31 系統(tǒng)主程序流程圖 主程序流程圖如圖 31 所示。 開(kāi)關(guān)系統(tǒng) 圖 224 開(kāi)關(guān)電路圖 本設(shè)計(jì)中需要接三個(gè)開(kāi)關(guān)， S1 為單片機(jī)復(fù)位開(kāi)關(guān)，上文以作介紹。 A0～ A2 地址引腳腳均接地 。 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 圖 222 串行 E2 PROM 電路 系統(tǒng)測(cè)控中由于電路的問(wèn)題，會(huì)是該系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位后點(diǎn)騙你內(nèi)所存儲(chǔ)的鍵入信息丟失，因此可以把溫、濕度調(diào) 控參數(shù)存儲(chǔ)在串行 E2 PROM AT24C01中。此電路圖也為繼電器基本應(yīng)用電路圖 。圖中，發(fā)光二極管是用來(lái)指示設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的。 第二章 溫室大棚測(cè)控方案的設(shè)計(jì) 30 圖 221 繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖 空調(diào)器與加濕機(jī)等的控制石油單片機(jī)和三級(jí) 管完成的。當(dāng)條件適合時(shí)，打開(kāi)進(jìn)出口的風(fēng)機(jī)，在溫室內(nèi)形成通風(fēng)氣流；如果風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)達(dá)不到控制要求，則使用空調(diào)進(jìn)行降溫與排濕。當(dāng) 輸出高電平 “1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫；當(dāng) 輸出低電平 “0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電 流，可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)，如圖 318 所示。 圖 220 報(bào)警電路圖 本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。 圖 219 電源電路 圖 報(bào)警系統(tǒng)電路 在控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人Ｖ電源，Ｘ端為輸出端，直接與單片機(jī)相連接，將傳感器的員注意，或采取第二章 溫室大棚測(cè)控方案的設(shè)計(jì) 29 緊急措施。為了確保電路的穩(wěn)定性，輸出端接入了電容來(lái)濾除高頻干擾。 220V 交流電經(jīng)過(guò)變壓器后變?yōu)?9V 交流電，再接入整流橋整流為直流電，然后接入 7805 芯片輸出 5V 直流電壓。圖 220 為電源電路。 其他外圍接口電路 電源系統(tǒng)電路 第二章 溫室大棚測(cè)控方案的設(shè)計(jì) 28 圖 218 7805 芯片 電源電路是整個(gè)系統(tǒng)工作的必備條件，因此電源電路的設(shè)計(jì)也是必不可少的環(huán)節(jié)。左端 VCC 接＋ 5 數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行運(yùn)算。右面的傳感器可以做成一個(gè)一個(gè)接頭，根據(jù)大棚的面積選擇傳感器的數(shù)量。 VEE ：電平轉(zhuǎn)換器電源，通常接 +5V 或－ 5V。 VCC ：為正電源輸入端，極限值為 17V。 INH：禁止輸入引腳。 OUT/IN(XCOM)：該 引腳作為輸出時(shí)，則為公共輸出端；作為輸入時(shí)，則為輸入端，簡(jiǎn)化用 X 表示。三位二進(jìn)制信號(hào)選通 8 通道中的一通道，可連接該輸入端至輸出。這些開(kāi)關(guān)電路在整個(gè) VDDVSS 和 VDDVEE 電源范圍 內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制信號(hào)的邏輯狀態(tài)無(wú)關(guān)。 圖 213 多路并行輸入通道 信號(hào)調(diào)理電路 采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器 接口 信號(hào)調(diào)理電路 采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器 接口 信號(hào)調(diào)理電路 采樣保持器 A/D 轉(zhuǎn)換器 接口 . . . . . . . . . CPU 第二章 溫室大棚測(cè)控方案的設(shè)計(jì) 25 圖 214 多路分時(shí)的輸入通道 CD4051 介紹 CD4051/CC4051 是單 8 通道數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，有三個(gè)二進(jìn)控制輸入端 A、 B、 C 和 INH 輸入，的數(shù)字信號(hào)可控制峰值至 20V 的模擬信號(hào)。 (4) 軟件比較復(fù)雜。 (2) 處理速度慢。 (3) 軟件簡(jiǎn)單，各通道可以獨(dú)立編程。 方案 采用多路并行輸入通道 這種結(jié)構(gòu)的通道特點(diǎn)為： (1) 可以根據(jù)各輸入量測(cè)量的要求選擇不同性能檔次的器件。它們之間的信號(hào)傳遞為光信號(hào)，高電平的干擾脈沖信號(hào)是不能到達(dá) CPU 引腳的，所以能起到保護(hù) CPU 的作用。在接口芯片與單片機(jī)的通信引腳上接入光電耦合器，可有效阻止干擾進(jìn)入系統(tǒng)并有保護(hù) CPU 的作用，但不能保護(hù)接口芯片。只需要一個(gè) 信號(hào)控制MAX485 的接收和發(fā)送即可。 RO 和 DI 端分別為接收器的輸出和 驅(qū)動(dòng)器的輸入端，與單片機(jī)連接時(shí)只需分別與單片機(jī)的 RXD 和 TXD 相連即可； _RE 和 DE 端分別為接收和發(fā)送的使能端，當(dāng) _RE 為邏輯 0 時(shí)，器件處于接收狀態(tài)；當(dāng) DE 為邏輯 1時(shí)，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因?yàn)?MAX485 工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機(jī)的一個(gè)管腳控制這兩個(gè)引腳即可； A 端和 B 端分別為接收和發(fā)送的差分信號(hào)端 ,當(dāng) A 引腳的電平高于 B 時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 1；當(dāng) A 的電平低于 B 端時(shí)，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖 212 示。采用單一電源 +5V 工作，額定電流為 300μA，采用半雙工通訊方式。由于性能 優(yōu)異、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組網(wǎng)容易， RS 一 485 總線標(biāo)準(zhǔn)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 針對(duì) RS 一 23 RS 一 422 的不足，于是出現(xiàn)了一些新的接口通信標(biāo)準(zhǔn)，第二章 溫室大棚測(cè)控方案的設(shè)計(jì) 22 了實(shí)現(xiàn) RS 一一 485 就是其中之一。在短距離傳輸時(shí)可不需終接電阻，即一般在 300 米以下不需終接電阻。一般 100 米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為 1Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在 100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。 RS422 四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（ XON/XOFF 握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）。RS 一 232 是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn) (即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備 )通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3~7kΩ。 RS 一 232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。在短距離、較低波特率串行通信中得到了廣泛應(yīng)用。目前的異步串行通信標(biāo)準(zhǔn)有 RS 一 23 RS 一 42 RS 一 485標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)通信接口時(shí)，必須根據(jù)需要選擇標(biāo)準(zhǔn)接口，并考慮傳輸介質(zhì)、電平轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。 圖 29 MC1413 結(jié)構(gòu)圖 74LS48 是專(zhuān)用 的數(shù)碼管七段譯碼器。 MC1413 的每一對(duì)達(dá)林頓管都串聯(lián)一個(gè) 的基極電阻，在 5V的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用動(dòng)態(tài)掃描，所以數(shù)碼管的公共端接到單片機(jī)的接口上，這樣第二章 溫室大棚測(cè)控方案設(shè)計(jì) 20 需要那個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)只需將 其引腳口輸出高電平即可。設(shè)計(jì)要求的精度測(cè)量精度： ? ℃ ，檢測(cè)精度： ? 1%RH。 顯示系統(tǒng)電路 圖 28 顯示系統(tǒng)電路圖 單片機(jī)的 端口接到 74LS48 的 四個(gè)端口向其傳輸信號(hào)，右74LS48 進(jìn)行解碼，由于單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力有限，所以要加 MC1413 來(lái)進(jìn)行輔助MC1413 是摩托羅拉公司出品的高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列反向驅(qū)動(dòng)器，來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。 在兩個(gè)方案中，方案一 HD7279 為八段譯碼器，與電 路選擇相符，但是 HD7279接口眾多，價(jià)格昂貴，電路較復(fù)雜因此，編程也比較復(fù)雜，因此我們選用 74LS48芯片。 方案二：采用 74LS48 芯片。 HD7279 是一片具有串行接口的，可驅(qū)動(dòng)八位共陰極 LED 顯示器（或 64 只獨(dú)立的 LED）的顯示驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片同時(shí)可連接多達(dá) 64 鍵的鍵盤(pán)矩陣。靜態(tài)態(tài)顯示時(shí)，需要運(yùn)用到鎖存器，增加成本，而且增大了成品的體積，因此我們選用動(dòng)態(tài)顯示方式。基于以上所述，本設(shè)計(jì)采用方案二。 此次設(shè)計(jì)采用了共陰極數(shù)碼管顯示，即七個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起接地。用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng) LED）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排 列成七段組合字型，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。它可視面積大，畫(huà)面好，抗干擾能力強(qiáng)，可以節(jié)省軟件中斷資源，其缺點(diǎn)是顯示內(nèi)容需要存儲(chǔ)字摸信息，需要一定存儲(chǔ)空間。是此設(shè)計(jì)中比較復(fù)雜的一個(gè)環(huán)節(jié)，首先由單片機(jī)發(fā)出四位 BCD 碼，然后傳送給譯碼器，將其譯碼后經(jīng)驅(qū)動(dòng)器的電流電壓放大，將信號(hào)傳送給顯示器進(jìn)行顯示?？梢栽?RESET 端加一個(gè)去耦電容來(lái)解決。該復(fù)位電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，是所有單片機(jī)復(fù)位電路里使用最多的一種，適合在干擾不是很?chē)?yán)重的情況下使用。 當(dāng)上電時(shí)， C3 相當(dāng)于短路，使單片機(jī)復(fù)位；在正常工作時(shí)，按下開(kāi)關(guān)使單片機(jī)復(fù)位。晶振頻率為 12MHz，電容大小為 30pF，電容的大小可以起到頻率微調(diào)的作用。在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元器件，內(nèi)部振蕩電路就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。 XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端 第二章 溫室大棚測(cè)控方案設(shè)計(jì) 17 AT89S52 基本電路 圖 27 AT89S52 基本電路 AT89S52 單片機(jī)芯片內(nèi)部設(shè)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的振蕩器。 VSS：電源地端。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 PORT3（ ～ ）： 端口 3 也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4 個(gè) TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? PORT1（ ～ ）： 端口 1 也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng) 4 個(gè) LS TTL 負(fù)載，同樣地若將端口 1 的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。 AT89S52 主要有以下性能特點(diǎn)： (1)擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash 第二章 溫室大棚測(cè)控方案設(shè)計(jì) 15 (2)晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） (3)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ ROM）為 8KB (4)內(nèi) 部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）為 256 字節(jié) (5)32 個(gè)可編程 I/O 口線 (6)8 個(gè)中斷向量源 (7)三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 (8)三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 (9)全雙工 UART 串行通道 AT89S52 各引腳功能介紹： 圖 2—6 AT89S52 管腳圖 .PORT0（ ～ ）： 端口 0 是一個(gè) 8 位寬的開(kāi)路汲極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8 個(gè)位， 表示位 0， 表示位 1，依此類(lèi)推。 AT89S使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。