【正文】 DS18B。按鍵 3 操作標志位 FLAG9 EQU 。按鍵 1 操作標志位 FLAG7 EQU 。正數(shù)時，百位為零、十位也為零 （滅 0 顯示標志位） FLAG5 EQU 。負數(shù)標志位 FLAG3 EQU 。LCD EN 端 FLAG1 EQU 。LCD RS 端 LCD_RW EQU 。個位和小數(shù) BCD 碼存放單元 LCD_X EQU 2FH 。低溫報警值存放單元 TEMPHC DATA 29H 。實時溫度高八位存放單元 TEMP_TH DATA 27H 。處理后的八位符號值溫度度存放單元 TEMPL DATA 25H 。 最后，感謝我的母校；感謝在這四年來教給我知識的所有老師；也感謝所有在本次畢業(yè)設(shè)計中給過我?guī)椭睦蠋煛⑼瑢W(xué)，是你們的鼓勵、支持和幫助，才使得我能 堅持完成畢業(yè)論文。可以說我的論文凝結(jié)了老師的辛勤汗水，謝老師的淵博知識和對學(xué)生的負責(zé)的態(tài)度深深地影響了我，也將永遠是我學(xué)習(xí)的榜樣。正是在老師的反復(fù)指導(dǎo)和耐心幫助之下，我才能順利的完成畢業(yè)論文。開始他悉心指導(dǎo)我的選題工作，在做開題報告的過程中，就反復(fù)而又耐心的給我指出問題的所在，并幫助我糾正許多不妥之處。 本次 設(shè)計是在我的導(dǎo)師謝老師的指導(dǎo)下完成的，從最初我對本次設(shè)計的不了解到能夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計，這一步一步的走來，其中都包含了謝老師耐心的指引和教導(dǎo)。 轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在美麗的揚州職業(yè)大學(xué)度過了第四個春秋，這四年是我人生中很重要的四年，這里留下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點滴。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 共 61 頁 致 謝 在這里我要感謝所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的人，這篇論文的完成和他們中的任何一位都是分不開的。 同時，在本次畢業(yè)設(shè)計中深深認識到自己的各個方面的不足之處，本著檢測四年所學(xué)知識的目的，我嚴格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認真對待，定期向知道老師報告進展情況和請教不懂的地方，得以完成任務(wù)。同時，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們在各個方面都有了很大的提高，特別是在理論和實踐結(jié)合方面使我們受益匪淺，使大學(xué)里學(xué)習(xí)的理論知識在根本上得到一次最完整的實踐和提高。真正做到了理論聯(lián)系實際，把以前所學(xué)的知識綜合貫通進行實踐，并在實踐中不斷學(xué)習(xí)和自我完善。而畢業(yè)設(shè)計則是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的一個綜合的訓(xùn)練及考核，是對所學(xué)知識的應(yīng)用能力和大學(xué)所學(xué)理論知識對實踐技能相結(jié)合的全面的檢驗。 畢業(yè) 設(shè)計作為綜合性的設(shè)計，它不同于以前教學(xué)中的實驗、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)。 在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中，在電力、化工、石油、冶金、機械制造、大型倉儲室、實驗室、農(nóng)場塑料大棚甚至人們的居室里經(jīng)常需要對環(huán)境溫度進行檢測，并根據(jù)實際的要求對環(huán)境溫度進行控制。 LCD 屏幕每秒刷新一次，顯示格式也達到了設(shè)計的要求。溫度測量范圍為55℃～ 128℃，能夠達到設(shè)計的要求： 20℃～ 80℃ 。 在 PROTEUS 仿真過程之中，可以通過調(diào)節(jié) DS18B20 的面板上的“↑”或者“↓” ，改變 DS18B20 測量的實際溫度。 （ 3）系統(tǒng)運行 系統(tǒng)運行之后 ,按下相應(yīng)路數(shù)的按鍵， DS18B20 開始對 相應(yīng)路數(shù)的 環(huán)境進行測量 ,將環(huán)境的實際的溫度顯示在液晶屏上 ,同時液晶顯示屏還顯示環(huán)境溫度的路數(shù) 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 61 頁 系統(tǒng)仿真 點擊全速運行按鈕，將出現(xiàn)如下仿真結(jié)果： （ 1）系統(tǒng)的啟動 在系統(tǒng)的啟動過程之中，液晶將會顯示我的名字及揚州職大的漢語拼音 。當 Output Windows 中提示“ 0 Error”時，則程序編譯成功，生成可執(zhí)行文件 。 (2)在 Source Group 1 上點擊右鍵，選擇“ Add Files to Group Source Group 1 ”，把所有的源文件加進來。 本設(shè)計所需選用的元器件如下： ① AT89C51:單片機 ② LM016L： 液晶 顯示器 ③ RES、 RESPACK8:電阻、上拉電阻 ④ CRYSTAL:晶振 ⑤ CAP、 CAPELEC:電容、電解電容 ⑥ DS18B20：數(shù)字溫度傳感器 ⑦ BUTTON：按鍵 （ 3） 放置元器件、 電源和地、連線，得到 如圖 所示的系統(tǒng)電路圖，最后進行電氣檢測。 原理圖繪制 （ 1） 新建文件：打開 PROTEUS, 點 FILE，在彈出的下拉菜單中選擇 NEW DESIGN，在彈出的圖幅選擇對話框中選 Landscape A4。每個菜單欄又有自己的菜單， PROTEUS 的菜單欄完全符合 WINDOWS 操作風(fēng)格。包括：標題欄、主菜單、標準工具欄、繪圖工具欄、狀態(tài)欄、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、預(yù)覽窗口、對象選擇器窗口、圖形編輯窗口。 下面介紹一下 PROTEUS 的編輯環(huán)境。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 共 61 頁 5 系統(tǒng)仿真 PROTEUS 仿真環(huán)境介紹 Proteus 是英國 Labcenter electronics 公司研發(fā)的 EDA 設(shè)計軟件， 是一個基于 ProSPICE 混合模型仿真器的，完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計仿真平臺。 根據(jù)上面指令結(jié)合系統(tǒng)要實行的功能，其顯示子程序流程如圖 所示。操作完成后列地址計數(shù)器自動加一。共 64 列， DB5DB0 取不同值得到 03FH（ 164），D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 BUSY 0 ON／ OFF RST 0 0 0 0 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 22 頁 共 61 頁 代表某一頁面上的某一單元地址，列地址計數(shù)器在每一次讀／寫數(shù)據(jù)后它將自動加一。 （ 4）頁面地址設(shè)置 D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 Page(0~7) 頁面地址是 DDRAM 的行地址， 8行為一頁， DDRAM 共 64 行即 8 頁， DB2DB0表示 07頁。 （ 2）顯示開關(guān)設(shè)置 D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 D D=1：開顯示； D=0 關(guān)顯示。狀態(tài)字是了解模塊當前工作狀態(tài)的唯一的信息渠道，在每次對模塊操作之前，都要讀出狀態(tài)字，判斷 BUSY 是否為“ 0”。 0 X 01DQ 置 1DQ 右移一位ii= 0返回YNi= 8DAT 右移一位DQ 置 0DQ 置 1DQ = 1DAT = DAT |0 X 80讀完 8 位 ？NYNY返回 DAT本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 21 頁 共 61 頁 顯示程序流程 顯示是實現(xiàn)人機對話的重要部分，在這里選用 12864LCD 顯示器可實現(xiàn)對漢字、字符和圖片的顯示 , LCD 的引腳功能在上面已經(jīng)做了說明，下面是其相關(guān)指令的介紹。接下來對第二、三、四路溫度進行采集，處理，顯示。首先調(diào)用 DS18B20 初始化子程序，再發(fā)送 ROM命令 ,讀取 DS18B20 轉(zhuǎn)換的溫度值。然后進入鍵盤設(shè)置界面。用戶可以將變量定義在 data 區(qū)、 IDATA 區(qū)、 PDATA 區(qū)、 XDATA 區(qū)，常量定義在 CODE區(qū)。采用 AT89C51 單片機作為核心器件， DS18B20 作為溫度測量裝置，通過 AT89C51 的 口將溫度值送入單片機處理，利用 12864LCD 顯示器和 44 鍵盤作為人機接口。在本系統(tǒng)中單片機、 液晶 顯示、報警等電路需要 5V 的電源，因此電路中選用穩(wěn)壓芯片 7805，其最大輸出電流為 ，能夠滿足系統(tǒng)的要求，其電路如圖 所示。當實際溫度超過設(shè)置的溫度值時，單片機引腳輸出一定頻率的信號，信號經(jīng)過音頻功放放大之后，發(fā)出報警聲。 LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中 。 20 K 背光電源（ ） 714 DB0DB7 數(shù)據(jù)線 有些型號的模塊 1 20 腳為空腳 單片機與圖形液晶的接口電路 LCD 與單片機的接口電路如圖 所示： 單片機對 LCD 的控制方法將在下一章中詳細介紹。系統(tǒng)在運行過程之中可以通過按“重新設(shè)置”鍵，對溫度重新進行設(shè)置。在系統(tǒng)啟動時，先按“設(shè)置”鍵，然后按相應(yīng)的數(shù)字鍵，按“左移”或者“右移”鍵改變其他溫度的值。當有鍵按下時，將產(chǎn)生中斷，在中斷程序里對按鍵進行 掃描，得到按鍵的鍵值。初始化時鍵盤行線為高電 平，列線為低電平。 表 DS18B20 ROM命令 指令 協(xié)議 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20 中的編碼 (即 64 位地址 ) 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS18B20,使之作出響應(yīng)，為下一步對該DS18B20 的讀寫作準備 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上 DS18B20 的個數(shù)和識別 64 位ROM 地址，為操作各器件作好準備 跳過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單個 DS18B20 工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過廟宇值上限或下限的片子才做出響應(yīng) 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間最長為 500ms(典型為 200ms),結(jié)果豐入內(nèi)部 9字節(jié) RAM 中 讀暫存器 BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi) 部 RAM 的第 4 字節(jié)寫上、下溫度數(shù)據(jù)命令，緊該溫度命令之后，傳達兩字節(jié)的數(shù)據(jù) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 61 頁 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM 中第 4字內(nèi)容復(fù)制到 E2PROM 中 重調(diào) E2PROM 0B8H 將 E2PROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 4 字節(jié) 讀供電方式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電時 DS18B20 發(fā)送“ 0”，外部供電時 DS18B20 發(fā)送“ 1” 鍵盤電路設(shè)計 行列式鍵盤與單片機接口電路 根據(jù)本設(shè)計需要，本系統(tǒng)采用了 44 鍵盤實現(xiàn)對溫度值和功能鍵的設(shè)定。 ROM 命令通過每個器件 64bit 的 ROM 碼，使主機指定某一特定器件（如果有多個器件掛在總線上）與之進行通信。s 內(nèi)釋放總線，并且采樣總線狀態(tài)。 DS18B20 發(fā)出的數(shù)據(jù)在讀時序下降沿起始后的 15181。若 DS18B20 發(fā)送 1，則保持總線為高電平；若發(fā)送 0，則拉低總線。s。s 的恢復(fù)時間。所有讀時序至少 60181。 ② 讀時序 DS18B20 只能在主機發(fā)出讀時序時才能向主機傳送數(shù)據(jù)。s 期間， DS18B20 采樣總線的狀態(tài)。 在寫時序開始后的 15181。產(chǎn)生寫 0 時序：主機拉低總線后，必須在整個時序期 間保至少 480 us 至少 480 us主機初始化主機初應(yīng)答P re se n c e p u lse60 240 us主機寫 ” 0 ” 時序主機寫 ” 1 時序主機讀 ” 0 ” 時序主機讀 ” 1 時序30 us15 us 15 us 15 us 15 us 30 us30 us15 us 15 us 15 us 15 us 30 us本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 61 頁 持低電平（至少 60181。 產(chǎn)生寫 1 時序：主機拉低總線后，必須在 15181。s 的恢復(fù)時間。所有寫時序至少需要 60181。 ① DS18B20 寫時序 DS18B20 存在兩種寫時序：“寫 1”和“寫 0”。在每一個時序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。初始化脈沖如圖 。s~240181。s~60181。當總線被釋放后， 5kΩ的上拉電阻將單總線拉高。 （ 1）初始化序列：復(fù)位脈沖和應(yīng)答脈 沖 在初始化過程中，主機通過拉低單總線至少 480181。總線上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)和命令都是以字節(jié)為單位。該協(xié)議定義了 幾種信號類型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1。如表 ，是 DS18B20 的溫度與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系。當寄存器高 5位為 1時，表示溫度為負，否則為正。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 61 頁 圖 DS18B20與單片機接口電路 溫度寄存器格式和溫度 /數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系 DS18B20 溫度寄存器如 表 所示。 表 DS18B20引腳功能描述 序 號 名 稱 引腳功能描述 1 GND 地信 號