【正文】 TOutputByte()。 第 29 頁 共 48 頁 rtc_rs_port|=rtc_rs_bit。=(~rtc_rs_bit)。 EA=0。 bit ea。 EA = ea。 rtc_rs_portamp。 /* 地址 ,命令 */ v_RTInputByte(ucDa)。 rtc_rs_port|=rtc_rs_bit。=(~rtc_rs_bit)。 EA=0。 } //功能 : 往 DS1302 寫入 數(shù)據(jù) void write1302(unsigned char ucAddr,unsigned char ucDa) { bit ea。 rtc_sc = 0。 /*相當(dāng)于匯編中的 RRC */ temp_7 = rtc_io。 i0。 rtc_io=1。 temp = temp 1。 /*相當(dāng)于匯編中的 RRC */ rtc_sc = 1。 i0。 temp = ucDa。 sbit temp_7 = temp^7。 bdata unsigned char temp。 第 27 頁 共 48 頁 sbit rtc_io=P3^5。 return((int)(y4))。 y4=(y4*25)/4。 y3 = (b 8)|a。 b = [1]。 return(0xffff)。i++) { [i]=DS1820_Readbyte()。 //讀取溫度 for(i=0。i++) 第 26 頁 共 48 頁 //DS1820_Writebyte([i])。 //匹配 傳感器 // for(i=0。 DS1820_Writebyte(0xcc)。 return(0xffff)。 DS1820_Reset()。 data unsigned char i。 data int y3。 return(done_return)。 DS1820_Writebyte(0x44)。i8。 // DS1820_Writebyte(0x55)。 DS1820_Delayms(4)。 return(aban_return)。 DS1820_Reset()。i++。i++。i++。i++。 TMDAT=1。 //DS1820_DelayCount(8)。 DS1820_DelayCount(32)。 TMDAT=1。i++。i++。i++。 i++。 dat = dat1。j++) { 第 24 頁 共 48 頁 testb=dat amp。 for(j=1。 data unsigned char j。 } return dat。i++) { j=DS1820_Readbit()。 for(i=1。 return dat。 // DS1820_DelayCount(8)。i++。i++。i++。i++。 TMDAT=1。i++。i++。 bit dat。 return(done_return)。 i=0xffff。 if (i==0) if(j==0) return(aban_return)。 j=3。 if (i==0) return(aban_return)。 i=0xc000。 } //等待 DS18B20 應(yīng)答 unsigned char DS1820_Answer(void) 第 22 頁 共 48 頁 { data unsigned int i。 TMDAT=1。 } //復(fù)位 DS18B20 void DS1820_Reset(void) { TMDAT=0。 Count=Coun。 Count=Coun。 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十 位數(shù) 0？ 百位數(shù) 0？ 十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)） 結(jié)束 N N Y Y 第 19 頁 共 48 頁 參考文獻(xiàn) [1] 李廣弟，朱月 秀，王秀山 .《單片機(jī)基礎(chǔ)》北京航空航天大學(xué)出版社， 2021(07). 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[8] 余錫存 . 《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》 西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. 第 20 頁 共 48 頁 附件 1：系統(tǒng)原理圖 第 21 頁 共 48 頁 附件 2：系統(tǒng)相關(guān)程序 一 、 DS18B20 底層驅(qū)動(dòng)程序 //延時(shí) N ms //DS1820 引腳定義 sbit TMDAT =P1^0。實(shí)踐過程中我們遇到了一些困難，但在解決問題的過程中，我們學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作精神和怎樣發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，進(jìn)而解決問題。程序流程圖如圖 14。 第 16 頁 共 48 頁 圖 12 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 (三 )計(jì)算溫度子程序 計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進(jìn)行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 13 所示。 啟動(dòng) DB18B20 讀溫度 計(jì)算溫度 LCD顯示 第 15 頁 共 48 頁 圖 11 讀溫度流程圖 (二 )按鍵處理子程序 按鍵處理子程序主要是負(fù)責(zé)參數(shù)的設(shè)置，主程序每循環(huán)一次都要對(duì)按鍵進(jìn)行掃描 ,判斷是否有輸入鍵按下則進(jìn)行一系列的按鍵輸入操作。 開始 初始化 第 14 頁 共 48 頁 圖 10系統(tǒng)程序流程圖 (一 )計(jì)算溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能包括初始化 ,判斷 DS18B20 是否存在 ,若存在則進(jìn)行一系列的讀操 ,作若不存在則返回。主 程序?qū)δK進(jìn)行初始化，而后調(diào)用讀溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等 模塊。 15%的范圍內(nèi)；可以用僅 80μ A 的待機(jī)電流，實(shí)現(xiàn)外部斷電；具有自我保護(hù)電路（一個(gè)兩級(jí)降頻限流保護(hù)和一個(gè)在異常情況下斷電的過溫完全保護(hù)電路） 在該 溫度控制 系統(tǒng)中，其電源電路設(shè)計(jì)如下圖 10所示。 該器件還有其他一些特點(diǎn)：在特定的輸入電壓和輸出負(fù)載的條件下，輸出電壓的誤差可以保證在177。 第 10 頁 共 48 頁 圖 4 溫度傳感器接口 (五 )系統(tǒng)電源電路的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用電源穩(wěn)壓芯片是 LM2596， 該開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出 3A的驅(qū)動(dòng)電流， 輸入電壓是 +5v,輸入電壓是 +24v,同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。另一種是外部供電方式 (VDD 接 +5V)，相應(yīng)的完成溫度測(cè)量的時(shí)間較短。 DS18B20 有兩種供電方式：一種為數(shù)據(jù)線供電方式，此時(shí) VDD 接地，它是通過內(nèi)部電容在空閑時(shí)從數(shù)據(jù)線獲取能量，來完成溫度轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的完成溫度轉(zhuǎn)換的 時(shí)間較長。同時(shí)因?yàn)?DS18B20 是全數(shù)字元器件，故障率很低，抗干擾性強(qiáng)，因此，減少了系統(tǒng)的日常維護(hù)工作。 （ 3）系統(tǒng)復(fù)雜度：由于 DS18B20 是單總線器件，微處理器與其接口時(shí)僅需占用 1 個(gè)I/O 端口且一條總線上可以掛接幾十個(gè) DS18B20，測(cè)溫時(shí)無需任何外部元件，因 此，與模擬傳感器相比，可以大大減少接線的數(shù)量，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少工程的施工量。 （ 2）系統(tǒng)成本：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，新型大規(guī)模集成電路功能越來越強(qiáng)大，體積越來越小，而價(jià)格也越來越低。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、 A/D 轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上。傳感器輸出信號(hào)進(jìn) 的上拉電阻直接接到單片機(jī)的 引腳上。 P3 口的第 2功能見下表 表 1 單片機(jī) 管腳含義 綜上所述，MCS— 51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)： 1).單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第 2 功能； 2).單片機(jī)對(duì)外呈 3總線形式，由 P P0 口組成 16 位地址總線；由 P0口分時(shí)復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。 (D).P3 口（ 10腳～ 17 腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P3 口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口且尋址范圍超過 256 個(gè)字節(jié)時(shí)， P2 口用于高 8位地址總線送出高 8位地址。對(duì)于 EPROM 編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)， P0 口接收輸入的低 8位地址。 (B).P1 口（ 1腳～ 8腳）： ～ 統(tǒng)稱為 P1口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口使用。它分時(shí)提供 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向 8 位輸入 /輸出接口。對(duì)于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，該引腳用第 8 頁 共 48 頁 于接 21V 的編程電源 Vpp。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。 （ D）． EA/Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期 PESN 兩次有效，以通過數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。 當(dāng) VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源 VPD（ +5V）為內(nèi)部 RAM供電，以保證 RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。 （ A）． RST/VPD（ 9 腳）： RST 即為 RESET， VPD 為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。對(duì)于 CHMOS 芯片，該引腳懸空不接。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于 CHOMS 單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。 （ 1）電源引腳 Vcc 和 Vss Vcc（ 40 腳）：接 +5V電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V電源正端。 第 7 頁 共 48 頁 單片機(jī)引腳介紹 STC89C52 單片機(jī)的 40 個(gè)引腳中有 2 個(gè)專用于主電源引腳， 2個(gè)外接晶振的引腳， 4 個(gè)控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及 32 條輸入輸出 I/O 引腳。多數(shù) STC89C52 指令周期為 1— 2 個(gè)機(jī)器周期，只有乘法和除法指令需要兩個(gè)以上機(jī)器周期的指令，它們需 4個(gè)機(jī)器周期。若為單字節(jié)指令，則在 51 期間仍進(jìn)行讀，但所讀入的字節(jié)操作碼被忽略，且程序計(jì)數(shù)據(jù)也不加 1。對(duì)于單周期指令，當(dāng)指令操作碼讀人指令寄存器時(shí)，使從 S1P2 開始執(zhí)行指令。這樣，一個(gè)機(jī)器周期由 12個(gè)振蕩周期組成。以上各個(gè)部分通過內(nèi)部總線相連接。每一個(gè)單片機(jī)包括：一個(gè) 8 位的微型處理器 CPU；一個(gè) 512K 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM； 4K 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；四 個(gè) 8 位并行的I/O 接口 P0P3，每個(gè)接口既可以輸入，也可以輸出；兩個(gè)定時(shí)器 /記數(shù)器；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工 UART 的串行 I/O 口；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。使用該單片機(jī)完全可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)， 其最小系統(tǒng)主要包括：復(fù)位電路、震蕩電路以及存儲(chǔ)器選擇模式（ EA 腳的高低電平選擇），電路如下圖 2所示： 第 6 頁 共 48 頁 圖 2 單片機(jī)最小系統(tǒng) (三 )單片 機(jī)的選型 本課題設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)主控制芯片選型為 STC89C52 單片機(jī)，其特點(diǎn)如下： 單片機(jī)簡(jiǎn)介 目前， 51 系列單片機(jī)在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，因此我們可以在許多單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，配接各種類型的語音接口，構(gòu)成具有合成語音輸出能力的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以增強(qiáng)人機(jī)對(duì)話的功能。其主要包括：電源模塊、溫度采集模塊、按鍵處理模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、 LCD 顯 示模塊、通訊模塊以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。 二、硬件電路的設(shè)