【正文】 0x0f]。 Temp_value[1]=read_byte()。//讀取溫度 } void display_temp() { uint i。 write_byte(0xcc)。//啟動溫度測量 delay(200)。 write_byte(0xcc)。 } ***：基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn) 34 return value。 if(DQ==1) value|=0x80。 value=1。i8。 } uchar read_byte() { uint i,value。// 采樣完將數(shù)據(jù)拉高，等待下一次采樣 date=1。 // 從最低位開始寫 delay(5)。 // 寫數(shù)據(jù)前將數(shù)據(jù)線拉低 DQ=dateamp。i8。 } void write_byte(uchar date) { uchar i。 delay(14)。 delay(85)。 delay(8)。y) 。x) for(y=110。 for(x=z。 //松手檢測 } } } } void delay(uint t) { while(t)。 //while(1)。 if(AN==0) //檢測按鍵 { delay1602(5) 。 BUFFER=1。 //按鍵沒有按下時(shí)顯示溫度 if(Display_Digit[2]2) //設(shè)定報(bào)警溫度 if(zhi==0) BUFFER=0。 ***：基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn) 32 while(1) { read_temp()。 //1602 初始化 read_temp()。 AN=1。 void read_temp()。 void init1602()。 void write_(uchar)。 void write_byte(uchar date)。 void delay1602(uint)。 uint T。//小數(shù)位 uchar Temp_value[]={0x00,0x00}。 uchar temp_buffer[]={TEMP: }。 sbit AM=P2^1。 sbit lcdrw=P2^5。 sbit lcdrs=P2^6。 ***：基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) [1] 李全利 單片機(jī)原理及接口技術(shù) . 高等教育出版社 [2] 譚浩強(qiáng) .C 語言程序設(shè)計(jì) [M]. 清華大學(xué)出版社 . [3] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 . 高等教育出版社 . [4] 清華電子學(xué)教研組 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) . 高等教育出版社 . [5] 徐愛鈞 .智能測量控制儀表原理與設(shè)計(jì) (第二版 ). 北京航空航天大學(xué)出版社 . [6] 謝子美 . 電子線路 設(shè)計(jì) .實(shí)驗(yàn) .測試（第三版） . 華中科技大學(xué)出版社 . [7] 常建生等 .檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù) . 機(jī)械工業(yè)出版社 . [8] 沈任元 ，吳勇 .數(shù)字電子技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [9] 高曉蓉 .傳感器技術(shù) [M].西南交通大學(xué)出版社， 2021 [10] 黃繼昌 . 傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例 [M].人民郵電出版社， 1998 [11] 陳杰 . 傳感器與檢測技術(shù) [M].高等教育出版社， 2021 [12] 王元慶 ， 董戴 .液晶顯示屏溫度特性的試驗(yàn)研究 [M].電子測量與儀器學(xué)報(bào) ， 2021 [13] . Digital Fundamental,Ninth Edition. Publishing House of Electronis [14] Mamdani . Applications of Fuzzy Algorithm for Simple Dynamic Plant. Proc[J].2021 *******畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 附 錄 系統(tǒng)程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit BUFFER=P1^5。 可以說，如果沒有 *老師和同學(xué) 們的幫助，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不會進(jìn)行的如此順利。再次感謝 *老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間， *老師一周三次對我 進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)， 耐心地對我 設(shè)計(jì) 過程中 出現(xiàn) 的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正， 仔細(xì) 地對我 設(shè)計(jì)中出現(xiàn) 的問題進(jìn)行講解。 *******畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝我 的指導(dǎo)老師 ***老師，正是 *老 師 耐心的指導(dǎo)使我 圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)物的設(shè)計(jì)，并可以準(zhǔn)確測量環(huán)境溫度。硬件部分的中央處理芯片為 AT89C51， 溫度傳感器為 DS18B20，用 LCD1602 顯示溫度值。本設(shè)計(jì)的題目是基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過努力，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了溫度準(zhǔn)確測量，適 時(shí)報(bào)警和按鍵的準(zhǔn)確應(yīng)用。 經(jīng)過對室溫的測量， 基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求， LCD1602 能夠準(zhǔn)確顯示，蜂鳴器能夠準(zhǔn)確報(bào)警，按鍵按下能夠保持溫度。 經(jīng)過仿真，系統(tǒng)測溫準(zhǔn)確，能夠進(jìn)行 超溫 報(bào)警，按鍵功能也達(dá)到了預(yù)期目的，實(shí)現(xiàn)了題目的設(shè)計(jì)要求。經(jīng) 仔細(xì)檢查， 出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是在編程過程中DS18B20 測溫 延時(shí)時(shí)間不夠精確， LCD1602 在初始化時(shí)設(shè)定的顯示模式不符合設(shè)計(jì)要求。 } } }} ***：基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn) 26 5 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)仿真 在進(jìn)行了硬件 電路圖設(shè)計(jì)和軟件編程后，對系統(tǒng)進(jìn)行 protues 仿真。 if(AN==0) { zhi=~zhi。 delay1602(1)。 delay(2021)。 while(1) { display_temp()。 read_temp()。 AN=1。 } 主函數(shù) 主函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能是將子函數(shù)調(diào)用，并實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)按鍵功能：當(dāng)有按鍵按下時(shí)保持當(dāng)前溫度不變，當(dāng)再次按下按鍵時(shí) 系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行測溫。 write_(0x06)。 write_(0x38)。 } *******畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 void init1602() { lcden=0。 delay1602(5)。 delay1602(5)。 } void write_2(uchar da) { lcdrs=1。 delay1602(5)。 delay1602(5)。 程序代碼 void write_(uchar ) { lcdrs=0。} 顯示模塊 LCD1602 初始化 將 1602 的顯示模式設(shè)置為 16 2 顯示， 5 7 點(diǎn)陣， 8 位數(shù)據(jù)接口， 開機(jī)顯示，不顯示光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍，寫入一個(gè)字符時(shí)地址指針加一，光標(biāo)加一。 write_byte(0xcc)。 delay(200)。 write_byte(0xcc)。 } return value。 if(DQ==1) value|=0x80。 value=1。i8。 } uchar read_byte() { uint i,value。 date=1。 delay(5)。 DQ=dateamp。i8。 } void write_byte(uchar date) { uchar i。 delay(14)。 delay(85)。 *******畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 delay(8)。由于本設(shè)計(jì)為數(shù)字體溫計(jì)，所有數(shù)據(jù)為正數(shù)，所以將符號位屏蔽掉 [14]。讀取的數(shù)值為二進(jìn)制的 2 位字節(jié)， 高字節(jié)的高 5 位為符號位，低 3 位為整數(shù)位， 低字節(jié)的 高 4 位為整數(shù)位， 低 4 位為小數(shù)位。 在本模塊中三極管起放大和開關(guān)的作用。當(dāng) 為低電平時(shí)，放大器的 C 極與 B 極導(dǎo)通， C 極與 E 極間電流放大驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲 [13]。BLA 為背光源正極，在接電源時(shí)須 1K 的限流電阻， BLK 為背光源負(fù)極， VL 端接滑動變阻器用來調(diào)節(jié)液晶顯示的亮度 [12]。由于單片機(jī)的 P0 口沒有內(nèi)部上拉電阻，在將 1602 接到P0 口時(shí)需要外接上拉電阻。由于 DS18B20 內(nèi)部集成了 放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換電路，所以本設(shè)計(jì)溫度傳感模塊只需將傳感器正確和單片機(jī)的管腳相連，將采集的溫度信號傳入單片機(jī)進(jìn)行處理即可。 RST引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間 (2 個(gè)機(jī)器周期 )，單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作， 本設(shè)計(jì)復(fù)位電路中 R1 采用 10K 歐姆， C3 采用 10uF[11]。本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位電路設(shè)計(jì)。 當(dāng)晶振頻率為 12MHZ 時(shí)，機(jī)器周期為 1us[10]。本設(shè)計(jì)使用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式， 在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接晶振， 兩個(gè)電容器的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振， 電容值在 530pF，本設(shè)計(jì)選用的為 22pF。 硬件設(shè)計(jì)總體原理圖如圖 所示 ： 圖 系統(tǒng)原理圖 Theory of system *******畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 單片機(jī)時(shí)鐘電路與復(fù)位電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路原理圖如圖 所示 圖 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路原理圖 Clock circuit and reset circuit 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常由 兩種方式產(chǎn)生。本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)選用的 相關(guān)芯片完全符合本設(shè)計(jì)的要求， 能夠精確測量體溫值 ， 精度達(dá)到 ， 顯示溫度在一位小數(shù)點(diǎn)。 ***：基于低能耗單片機(jī)的數(shù)字體溫計(jì)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)現(xiàn) 16 （ 3） 指令說明 ① 初始化設(shè)置 [8] 表 LCD1602 初始化 Initialize of LCD1602 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設(shè)置 16 2 字符， 5 7 點(diǎn)陣， 8 位數(shù)據(jù)接口 0 0 0 0 1 D C B D=1 開顯示； D=0 關(guān)顯示 C=1 顯示光標(biāo)； C=0 不顯示光標(biāo) B=1 光標(biāo)閃爍； B=0 光標(biāo)不閃爍 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址加一，且光標(biāo)加一 N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址加一，且光標(biāo)減一 S=1 當(dāng)寫入一個(gè)字符 ，整屏顯示左移（ N=1）或右移（ N=0），以得到光標(biāo)不移動而 屏幕移動的效果 S=0 當(dāng)寫入一個(gè)字符，整屏顯示不移動 ② 數(shù)據(jù)控制 控制器內(nèi)部設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)地址指針，用戶可以通過他們來訪問內(nèi)部的全部 80 字節(jié) ARM。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài) [7]。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符 。但 對于 內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD 上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。 (3) 字符的顯示 用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68 或 88 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對應(yīng)的顯示 RAM區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1”，其它的為 “0”，為 “1”的點(diǎn)亮，為 “0”的不亮。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H——00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H）=00H， …… （ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA 移動通信工具等眾多領(lǐng)域。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和 軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。因此，在用 DS18B20 進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長。 (3) 連接 DS18B20 的總線電纜是有長度限制的。 (2) 在 DS18B20 的有關(guān)資料中均未提及單總線上