【正文】 WRITE_1820 MOV A,0BEH 。這里通過(guò)調(diào)用顯示子程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)一段時(shí)間 ,等待 AD轉(zhuǎn)換結(jié)束 ,12 位的話 750 微秒 LCALL DISPLAY LCALL INIT_1820。 跳過(guò) ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。先復(fù)位 DS18B20 JB FLAG1,TSS2 RET 。 時(shí)序要求延時(shí)一段時(shí)間 TSR7:SETB 30 RET。 置標(biāo)志位 ,表示 DS1820 存在 LJMP TSR5 TSR4:CLR FLAG1 。等待 DS18B20 回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 。主機(jī)發(fā)出延時(shí) 537微秒的復(fù)位低脈沖 MOV R1,3 TSR1:MOV R0,107 DJNZ R0,$ DJNZ R1,TSR1 SETB 。調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序 AJMP MAIN。調(diào)用讀溫度子程序 MOV A,29H MOV B,A CLR C RLC A CLR C RLC A CLR C RLC A CLR C RLC A SWAP A MOV 31H,A MOV A,B MOV C,40H。數(shù)碼管個(gè)位數(shù)存放內(nèi)存位置 B_BIT EQU 21H 。 27 附錄 2 主板電路圖： 28 附錄 3 程序代碼： ORG 0000H TEMPER_L EQU 29H TEMPER_H EQU 28H FLAG1 EQU 38H。板子所留出來(lái)的電源插口用 VCC（表示電源正）和 GND（表示電源負(fù)）標(biāo)明。在以后的實(shí)踐中，我將繼續(xù)努力學(xué)習(xí)電子電路設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)取得更大的進(jìn)步。還由于元器件的多樣性和 可選型號(hào)的廣泛性，在此系統(tǒng)中 運(yùn)用的型號(hào)的芯片不一定是最佳的?；陔娐返脑O(shè)計(jì)方法有利于電子電路初學(xué)者加深對(duì)電路原理、器件資料、電路板設(shè)計(jì)和電路的硬件調(diào)試認(rèn)識(shí)和理解。用戶可靈活選擇本設(shè)計(jì)的用途，其有很強(qiáng)的使用價(jià)值。此外，還能廣泛地應(yīng)用于其他一些工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，如建筑，倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)。 本測(cè) 量 系統(tǒng) 溫度控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)溫準(zhǔn)確，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，力求系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單、成本低，系統(tǒng)的功能快捷易用并且完善。加熱到 90 攝氏度時(shí)，紅燈亮起，自動(dòng)斷電，而低于 20 攝氏度時(shí)，綠燈亮起，開(kāi)始加熱。 WR1:CLR MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV ,C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB NOP DJNZ R2,WR1 RET。 第一次接電調(diào)試，設(shè)置溫度上限為 90 攝氏度，溫度下限為 20 攝氏度。 3）復(fù)位、應(yīng)答子程序 跳過(guò) ROM 匹配命令 寫入子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令 顯示子程序 (延時(shí) ) 寫入子程序 寫入子程序 DS18B20 復(fù)位、應(yīng)答子程序 DS18B20 復(fù)位、應(yīng)答子程序 跳過(guò) ROM 匹配命令 讀溫度命令子程序 終 止 21 圖 59 復(fù)位、應(yīng)答子程序 4）寫入子程序 開(kāi)始 口清 0 延時(shí) 537US 口置 1 標(biāo)志位置 1 50US 是否有低電平 有 234US低電平 口置 1 終止 標(biāo)志位置 1 是 否 22 圖 510 寫入子程序 5)系統(tǒng)總的流程圖 進(jìn)位 C 清 0 清 0 延時(shí) 12US 帶進(jìn)位右移 延時(shí) 46US 置 0 R2 是否為 0 終止 開(kāi)始 23 圖 511 系統(tǒng)總的流程圖 調(diào)試 主程序的功能是：?jiǎn)?dòng) DS18B20 測(cè)量溫度，將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，若測(cè)得溫度小于設(shè)定值，則進(jìn)入加熱階段，置 為低電平，這期間繼續(xù)對(duì)溫度進(jìn) 行監(jiān)測(cè)，直到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，置 為高電平斷開(kāi)可控硅，關(guān)閉加熱器，等待下一次的啟動(dòng)命令。 通過(guò)調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲(chǔ)中的整數(shù)部分與小數(shù)部分分開(kāi)存放在不同的兩個(gè)單元中，然后通過(guò)調(diào)用顯示子程序顯示出來(lái) 19 圖 57 主程序流程圖 20 圖 58 讀 出溫度子程序 2）讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 1）主程序 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s進(jìn)行一次。對(duì)于要求反應(yīng)靈敏與控制及時(shí)的工控、檢測(cè)等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品，可以充分體現(xiàn)出匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)明、整齊、執(zhí)行時(shí)間短和易于使用的特點(diǎn)。 MCS— 51 指令系統(tǒng)的指令長(zhǎng)度較短，它在存儲(chǔ)空間和執(zhí)行時(shí)間方面具有較高的效率，編成的程序占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行也非常的快捷，與本系統(tǒng)的應(yīng)用要求很適合。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機(jī)微控制系統(tǒng)，使用匯編語(yǔ)言可以不用像高級(jí)語(yǔ)言那樣占用較多的存儲(chǔ)空間，適合于存儲(chǔ)容量較小的系統(tǒng)。機(jī)器語(yǔ)言是機(jī)器唯一能“懂”的語(yǔ)言，用匯編語(yǔ)言或高級(jí)語(yǔ)言 編寫的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機(jī)器語(yǔ)言的程序（成為目標(biāo)程序），計(jì)算機(jī)才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與 S51 系列單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的 51 匯編語(yǔ)言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程。同時(shí)還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持，尤其是微機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過(guò)軟件編程而代替。 圖 5－ 1 顯示電路圖 (2) 單片機(jī)電路 16 圖 5－ 2 單片機(jī)電路引腳圖 (3) DS18B20溫度傳感器電路 圖 53 溫度傳感器電路引腳圖 (4) 繼電器電路 圖中 。如附錄 2。 溫度傳感器 DS18B20 如圖 所示。 引腳連接 晶振電路 單片機(jī) XIAL1 和 XIAL2 分別接 30PF 的電容，中間再并個(gè) 12MHZ 的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三 狀態(tài) 的。當(dāng) DS18B20 處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 變換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為 10 μs 。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20（ 發(fā)復(fù)位脈沖 ）→發(fā) ROM功能命令 → 發(fā)存儲(chǔ)器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。 續(xù)表 3－ 1 告警搜索 命 令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)設(shè)定值上限或者下限的片子才做出響應(yīng) 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為 500MS，結(jié)果存入內(nèi)部 9字節(jié) RAM 中 讀暫存器 0BEH 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 3， 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令 ，緊跟讀命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù) 復(fù)制暫存器 48H 將 E2PRAM 中第 3， 4 字節(jié)內(nèi)容復(fù)制到 E2PRAM 中 重調(diào) E2PRAM 0BBH 將 E2PRAM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3， 4字節(jié) 讀 供 電 方 式 0B4H 讀 DS18B20 的供電模式，寄生供電時(shí) DS18B20 發(fā)送“ 0”，外接電源供電 DS18B20 發(fā)送“ 1” 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，他有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重 要。減法計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時(shí)溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器 1重 新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)， 停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所 測(cè)溫度。 DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小 ，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù) 門打開(kāi)時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器 產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀 ROM(33H)命令將該 DSl8B20 的序列號(hào)讀出。主機(jī)輸出低電平延時(shí) 2us，然后主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式延時(shí) 12us，然后讀取總線當(dāng)前電平，然后延時(shí) 50us[4] ROM操作命令 當(dāng)主機(jī)收到 DSl8B20 的響應(yīng)信號(hào)后，便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一，這些命令如表： ROM操作命令。每個(gè)讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線 1us。 (3) 讀時(shí)序 主機(jī)采樣主機(jī)采樣454511主機(jī)寫1時(shí) 序主機(jī)寫0時(shí) 序 圖 3－ 3 讀時(shí)序 總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序是，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令 10 后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。寫 1 時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí)2us，然后釋放總線，延時(shí) 60us。 (2) 寫時(shí)序 采樣15~45采樣15~4511主機(jī)寫1 時(shí)序主機(jī)寫0 時(shí)序 圖 3－ 2 寫時(shí)序 寫時(shí)序包括寫 0時(shí)序和寫 1 時(shí)序。主機(jī)輸出低電平，保持低電平時(shí)間至少 480us，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖。 (1) 初始化時(shí)序 響應(yīng)脈沖60 ~2 40等待1 5 60主機(jī) 最小4 80主機(jī)復(fù)位脈沖最小4 80 US 圖 3－ 1 初始化時(shí)序 9 總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開(kāi)始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。 復(fù)位要求主 CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 15～ 60微秒左右后發(fā)出 60～ 240微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。隨著大規(guī)模集成電路工藝的提高，出現(xiàn)了多種集成的數(shù)字化溫度傳感器。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中為了配合遠(yuǎn)傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測(cè)方法，常用的有電阻式、熱電偶式、 PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。代替水銀的有酒精 溫度計(jì)和金屬簧片溫度計(jì)，它們雖然沒(méi)有毒性，但測(cè)量精度很低，只能作為一個(gè)概略指示。水銀溫度計(jì)至今仍是各種溫度測(cè)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。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(chǔ)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(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。 表 2－ 4 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 R1 R0 分辨率 /位 溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間 /ms 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 表 2－ 5 一部分溫度對(duì)應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H 7 + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 續(xù)表 2－ 5 1111 1111 0101 1110 FF5EH 111