【正文】 uchar k。其程序流程圖如圖 32所示 ： 開始 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 13 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 32 讀溫度流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為 750ms，在本程序設(shè)計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。 設(shè)計實(shí)物圖 圖 210 設(shè)計實(shí)物 圖 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 12 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 讀取溫度子程序 溫度轉(zhuǎn)換子程序 計算溫度子程序 顯示子程序 DS18B20 初始化 第 3 章 系統(tǒng) 軟件部分設(shè)計 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 圖 29 74HC244 管腳圖 74HC244 芯片內(nèi)部共有兩個四位三態(tài)緩沖器，使用時可分別以 1C 和 2G 作為它們的選通工作信號。 圖 28 數(shù)碼管的 原理圖以及電路 連接圖 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 11 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 74HC244 內(nèi)部集成 8 路非門，由兩路使能信號控制。此次數(shù)字溫度計系統(tǒng)的顯示部分采用的是共陽極 7 段 LED數(shù)碼管，其主要原因是不用上拉電阻，從而節(jié)省了電的使用。 對于 DS18B20 寫 0 時序和寫 1 時序的要求不同，當(dāng)要寫 0 時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO總線 上的“ 0”電平，當(dāng)要寫 1 時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 DS18B20 在完成一個讀時序過程，至少需要 60us 才能完成。 DS18B20 的復(fù)位時序 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 9 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 25 DS18B20 復(fù)位時序 DS18B20 的讀時序 對于 DS18B20 的讀時序分為讀 0時序和讀 1 時序兩個過程。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，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(jī)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。采用寄生電源供電方式時 VDD 端接地。另一種是寄生電源供電方式，為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個 MOSFET 管來完成對總線的上拉。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。 DS18B20 工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。頭 2個字節(jié)包含測得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。 DS18B20 采用 3 腳 PR－ 35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 23所示 ： 圖 23 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64 位 ROM的結(jié)構(gòu)開始 8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共 有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個 DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。 溫度采集部分硬件 溫度傳感器 DS18B20 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn) 912 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振 蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄， 所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化 ,震蕩電路的電路圖如圖 22 所示 . 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 6 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 22 晶振電路 晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。 ：晶振是晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng) VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器 穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。 I/O 控制 89C2051 在內(nèi)部 I/O 口為 5路 2級優(yōu)待中斷， 2路定時器 /計數(shù)器 。 由于 2051 內(nèi)部設(shè)計全靜態(tài)工作，所以允許工作的時鐘為 0～ 20MHz,也就是說，允許在低速工作時，不破壞 RAM 內(nèi)容。這樣小的功耗很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng)。 AT89C2051 有很寬的工作電 源電壓，可為 ～ 6V,當(dāng)工作在 3V時，電流相當(dāng)于 6V工作時的 1/4。 89C2051 驅(qū)動能力的增強(qiáng)，使得它可以直接驅(qū)動 LED 數(shù)碼管。 ～ 共 7 腳，準(zhǔn)雙向端口，并且保留了全部的 P3 的第二功能 ，如 、 的串行通訊功能， 、 P3..3 的中斷輸入功能 ,、 的定時器輸入功能。AT89C2051 共有 20個引腳，體積小巧 易于操作 。允許工作的時鐘為 0— 24MHz。 單片機(jī) 模塊 AT89C2051 主要特點(diǎn)是采用 Flash 存儲器技術(shù)，降低了制造成本，其軟件、硬件與 DS18B20 完全兼容。 圖 11 總體設(shè)計框圖 DS18B20 1 8 B 2 0 AT89C2051 主控制器 HC244 三極管 段選 位選 LED 數(shù)碼管 顯示 長 春 大 學(xué) 課程設(shè)計紙 第 3 頁 共 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 2 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)整體硬件電路包括單片機(jī) 控制器 、 溫度 采集部分硬件和顯示部分。