【正文】 d char code dotcode[4]={0,25,50,75}。\039。}。 //定義發(fā)送數(shù)據(jù)個數(shù)指示變量 unsigned char TempBuffer1[17]={0x2b,0x20,0x60,0x30,0x2e,0x30,0x30,0x20, 0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,39。 //上限溫度 100,下限 20,分辨率 10 位 ,也就是 unsigned char t[2],*pt。 //存放鍵盤掃描值 unsigned char temper1,temper2。 //溫度正負(fù)號標(biāo)志位 unsigned char warning_key。 //發(fā)送實時溫度 } } include include //測溫頭文件 include //液晶顯示頭文件 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) include //鍵盤掃描頭文件 sbit alarm=P2^6。 //溫度檢測和報警 key_mand()。 LCD_Print(0,1,TempBuffer1)。 //上下限報警溫度轉(zhuǎn)化為 ASCII碼 ,并送液晶顯示緩沖區(qū) LCD_Initial()。 //測溫函數(shù)返回這個數(shù)組的頭地址 //讀取溫度 ,溫度值存放在一個兩個字節(jié)的數(shù)組中 , temper_LCD()。 delay(100)。 九、單片機(jī)系統(tǒng)源程序 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) include main() { setds18b20(TH,TL,RS)。前臺由 DS18B20傳感器將溫度直接轉(zhuǎn) 變成數(shù)字信號送入單片機(jī)中進(jìn)行實時采集，通過 LCD1602液晶顯示模塊將結(jié)果在前臺顯示出來；另外，采集結(jié)果又通過 RS232，接口送入 PC 機(jī)后臺中以便進(jìn)行顯示、存儲或后續(xù)處理。 圖 7 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng)實物電路圖 在軟件方面，除了在 系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分提到的利用 c 編寫程序外，我們還使用了 PROTUES 軟件對電路進(jìn)行了模擬仿真，經(jīng)過多次模擬調(diào)試以后，模擬仿真的結(jié)果正確，也大大增強(qiáng)了我們完成電子設(shè)計的信心。 在硬件方面，前面已經(jīng)詳細(xì)介紹，這里就不再贅述。雖然歷盡千辛萬苦，但很遺憾最終電路還是不能運(yùn)行，估計有以下原因：模擬仿真的時候很成功，但焊接出來就實現(xiàn)不了，應(yīng)該是模擬跟實際的有差主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 別造成，也有可能是焊接時還是出現(xiàn)了問題； 焊接是沒有考慮液晶顯示器的對比問題，因此 造成液晶顯示器只能點(diǎn)亮不能顯示數(shù)字。 五、設(shè)計方案電路圖 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 將 T89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 、溫度采集電路、溫度顯示報警電路、 PC 機(jī)與單片機(jī)通信接口電路等各子模塊電路組合起來，就得到了最終的設(shè)計方案電路圖如下所示： 圖 5 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系 統(tǒng)電路圖 六、程序主要內(nèi)容與流程圖 程序主要包括 主程序設(shè)計、 DS18B20 模塊程序設(shè)計、 LCD1602 顯示模塊程序設(shè)計、 RS232 串口通信模塊程序設(shè)計等主要內(nèi)容，具體參見《 系統(tǒng)的軟件設(shè)計》這部分內(nèi)容，程序設(shè)計的總體流程圖如下所示： 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 6 MCU 設(shè)計流程圖 七、課程設(shè)計開展情況及總結(jié) 本次課程設(shè)計從 4 月中旬一直進(jìn)行到 6月 20 日。 2） PC 端通信程序設(shè)計 為方便進(jìn)行遠(yuǎn)程控制可將采集到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦，以便實時監(jiān)測。向 PC 機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，在電平轉(zhuǎn)換的過程中用到 MAX232 這一核心芯片。 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 S18B20 溫度采集流程圖 LCD1602 顯示模塊程序設(shè)計 1） D1602 初始化 LCD1602 初始化流程圖如圖 所示 圖 位總線借口模式初始化流程圖 2）溫度顯示 LCD1602 溫度顯示流程圖如圖 所示 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 LCD1602 溫度顯示流程圖 RS232 串口通信模塊程序設(shè)計 1）機(jī)端通信程序設(shè)計 AT89C52 單片機(jī)串行口是全雙工串行通信口，有 4種工作方式，即：方式 0作移位寄存器使用；方式 1 是波特率可變的 8 位 UART；方式 2 是波特率固定為兩種的 9位 UART；方式 3 是波特率可變的 9 位 UART。在顯示溫度值時，還需要進(jìn)行十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，字符代碼的轉(zhuǎn)換。由于精度準(zhǔn)確、分辨率高、抗干擾性好、無需校驗。//CRC 校驗 } 3）溫度采集流程圖 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要以 AT89C52 芯片為核心，它控制溫度傳感器 DS18B20 復(fù)位和讀寫操作。//讀取溫度值 p=temp_buff。//18B20 初始化 WriteByte(0xcc)。//跳過序列號 WriteByte(0x44)。//配置 18B20 Init18b20()。 ReadID()。 圖 設(shè)計流程圖 DS18B20 模塊程序設(shè)計 1） S18B20 的工作過程 主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換過程中的協(xié)議為：初始化； ROM 操作命令；存儲器操作命令。其主要工作流程是初始化內(nèi)部部件以達(dá)到環(huán)境運(yùn)行要求，初始化 DS18B20 以及 LCD1602，讀取溫度值，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化傳送到 LCD1602 上進(jìn)行顯示，當(dāng)遇到中斷時，進(jìn)入中斷服務(wù)函數(shù)，檢查上主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 位機(jī)是否向其請求發(fā)送數(shù)據(jù)，一旦檢測到正確的請求即將讀取的溫度數(shù)值按照一定的格式放到緩沖器中，只到數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，返回中斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行原函數(shù)。 IBM— PC 機(jī)有兩個標(biāo)準(zhǔn)的 RS． 232 串行口，其電平采用的是 EIA 電平，而 MCS51 單片機(jī)的串行通信是由 TXD(發(fā)送數(shù)據(jù) )和RXD(接收數(shù)據(jù) )來進(jìn)行全雙工通信的，它們的電平是 TTL 電平；為了 PC機(jī)與單片機(jī)之間能可靠地進(jìn)行串行通信，需要用電平轉(zhuǎn)換芯片，我們采用了 MAXIM 公司生產(chǎn)的專用芯片 MAX232 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。單片機(jī)串口有 3條引線： TXD(發(fā)送數(shù)據(jù) )、RXD(接收數(shù)據(jù) )和 GND(信號地 )。 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 PC 機(jī)與單片機(jī)通信接口電路設(shè)計框圖 說明： AT89C52 單片機(jī)利用其 RXD 和 TXD 與外界進(jìn)行通信，其內(nèi)部有 2個物理上完全獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器 SBUF，可同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。硬件連接時，可從 MAX232 中的 2 路發(fā)送器和接收器中任選一路，只要注意發(fā)送與接收的引腳對應(yīng)關(guān)系即可。這里采用總線式接口方式。根據(jù)顯示的容量可以分為 1行 16個字， 2行 16 個字， 2 行 20 個字等等。 溫度顯示報警電路 利用 LCD1602 對采集到的溫度實時顯示，并可通過兩個按鍵設(shè)定溫度范圍，當(dāng)采集溫度超出溫度范圍時， LED 燈變亮實現(xiàn)報警。主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過初始化、 ROM 操作指令、存儲器操作指令這三個步驟。該溫度傳感器的分辨率為 912 位，測溫精度高，因此本設(shè)計中選用了 DS18B20 采集實時溫度。 DS18B20 與 AT89S52 結(jié)合實現(xiàn)最簡溫度檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場溫度 測量，有廣泛的應(yīng)用前景。 晶振電路，典型的晶振取 (因為可以準(zhǔn)確地得到 9600 波特率和19200 波特率 ,用于有串口通訊的場合 )/12MHz(產(chǎn)生精確的 uS 級時歇 ,方便定時操作 )。這里 C 取 10u， R取 10K。電路圖如下所示： 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 AT89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 說明：復(fù)位電路由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，結(jié)合電容電壓不能突變的性質(zhì)，可知當(dāng)系統(tǒng)一上電， RST 腳將會出現(xiàn)高電平，并且，這個高電平持續(xù)的時間由電路的 RC 值來決定。 圖 系統(tǒng)總體方框圖 下面介紹各個硬件模塊 AT89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng) ， 或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng) ， 是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng) 。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 基于 PC 傳輸?shù)臏y溫系統(tǒng)總體設(shè)計框圖如下圖所示。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到 PC機(jī)的串行接口；串行口 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后 從 R1OUT、 R2OUT輸出。其中 13 腳（ R1IN）、12腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12V 和 12V 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。 主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 圖 MAX232 引腳圖 MAX232 內(nèi)部有電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，可將 +5V 電源變換成 RS232 所需的177。進(jìn)行串行通信時要滿足一定的條件， PC機(jī)的串口是 RS232電平的，而單片機(jī)的串口是 TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，一般采用專用芯片 MAX232 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 表 接口信號表 3） LCD1602 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 控制電路主要由指令寄存器 (IR)、數(shù)據(jù)寄存器 (DR)、忙標(biāo)志 (BF)、地址計數(shù)器 (AC)、顯示數(shù)據(jù)寄存器 (DDRAM)、字符發(fā)生器 ROM(CGROM)、字符發(fā)生器RAM(CGRAM)和時序發(fā)生器等電路構(gòu)成。 LCD1602 不僅作為控制器，而且還具有驅(qū)動 40*16 點(diǎn)陣液晶像素的能力， LCD1602 內(nèi)部的自定義字符發(fā)生器 RAM(CGRAM)的部分未用位還可作為一般數(shù)據(jù)存儲器應(yīng)用。字符尺寸： *（ W*H） mm ☆引腳功能說明： LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無背光）或 16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如下表所示。工作電流： （ ） 顯示容量： 16*2 個字符 ☆基本參數(shù)： 高低溫報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器均由一個字節(jié)的 EEPROM 組成，使用一個存儲器功能命令可對 TH、 TL或配置寄存器 寫入。因此，可用多只 DS18B20 同時測量溫度并進(jìn)行告警探索搜索。 表 DS18B20 中的溫度傳感器對溫度的測量值 2）非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與 TH、 TL（ TH 和 TL分別為最主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 高和最低檢測溫度）作比較。例如 +125℃的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃的數(shù)字輸出為 0191H， ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 圖 溫度寄存器格式 圖中符號位說明溫度是正值還是負(fù)值，正值時 S=0，負(fù)值時 S=1，表 1 給出了一些數(shù)字輸出數(shù)據(jù)與對應(yīng)的溫度值的例子。圖中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1 的預(yù)置值。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 ☆測溫原理： DS18B20 的測溫原理如下圖所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。它主要由 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮 發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器組成。其中， DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端； GND 為電 源地； VDD 為外接供電電源輸入端。 DALLAS 半導(dǎo)體公司主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。機(jī)密位只能通 過整片擦除的方法清除。 ☆ 程序存儲器的加密 ： AT89C52 可使用對芯片上的三個加密位 LB1， LB2， LB3 進(jìn)行編程（ P）或不編程（ U）得到如下表所示的功 能： 程序加密位 保護(hù)類型 1 U U U 沒有程序保護(hù)功能 2 P U U 禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行 MOVC 指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容 3 P P U 除上表功能外，還禁止程序校驗 4 P P P 除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行 表 程序存儲器的加密 當(dāng) LB1 被編程時，在復(fù)位期間， EA 端的電平被鎖存，如果單片機(jī)上電后一直沒有復(fù)位，鎖存起來的初始值是一個不確定數(shù)，這個不確定數(shù)會一直保存到真正復(fù)位位置。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將從新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM主從式溫度監(jiān)測報警與控制系統(tǒng) 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效切必須保持一定時間 以使振蕩器從新啟動并穩(wěn)定工作。需要注意的是：當(dāng)由硬件復(fù)位來終止閑散工作模式時，中央處理器 CPU 通常是從激活空閑模式那條指令的下一條開始繼續(xù)執(zhí)行程序的，要完成內(nèi)部復(fù)位操作，硬件復(fù)位脈沖要保持兩個機(jī)器周期有效，在這種情