【正文】 delay_ms(5)。 //顯示屏打開，光標(biāo)不顯示，不閃爍，檢測忙信號 delay_ms(5)。 //清屏，檢測忙信號 lcd_w_(0x06,1)。 //8 位數(shù)據(jù)傳輸， 2 行顯示， 5*7 字形，檢測忙信號 lcd_w_(0x08,1)。 delay_ms(5)。 delay_ms(5)。 //8 位數(shù)據(jù)傳輸， 2 行顯示， 5*7 字形，不檢測忙信號 23 delay_ms(5)。延時 50us等待傳感器，當(dāng)循環(huán)語句結(jié)束，返回數(shù)據(jù)變量給相關(guān)的函數(shù)、語句使用。右移一位之后，設(shè)置引腳為輸出并拉低電平，緊接就是拉高電平，延時等待傳感器反應(yīng)。這里有一個循環(huán)語句，同樣是 8次，一次只能讀一位的數(shù)據(jù)。 //返回數(shù)據(jù)變量 } 這個函數(shù)是用于讀取傳感器一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，就是一個 8位數(shù)據(jù)。 //數(shù) 據(jù)變量的最高位為 1 } delay_10us(5)。 //延時 DQ_IN。NOP()。 //拉高電平 NOP()。 //設(shè)置 PB3 為輸出 DQ_CLR。i++) //分別讀 8 次，這里一次讀一位 { 22 retd=1。 for(i=0。這樣直到整個命令完全傳送到傳感器中，再然后延時等待傳感器反應(yīng)。之后就是進(jìn)入一個判斷語句，判斷命令的最后一位是否為 1，當(dāng)為 1 拉高引腳電平，但不為 1拉低引腳電平。這里我們一開始就是一個循環(huán)語句，因為這里需要傳送的命令都為 8 位，一次只能傳送一位到傳感器，所以需要分別傳送 8 次。 //命令右移一位 } delay_10us(5)。 //延時 DQ_SET。 //拉高 PB3 電平 } else //當(dāng)命令的最低位不為 1 { DQ_CLR。 21 if(amp。 //設(shè)置 PB3 為輸出 DQ_CLR。i8。 傳感器 DS18B20 寫命令子函數(shù) 程序代碼如下： void write_18b20_(uchar ) { uchar i。接著就是將讀回來兩次數(shù)據(jù)分別裝進(jìn)兩個全部變量里面。這里有個需要注意的是命令 0xcc，這是一個忽略單片機 rom 配置 噶命令，原本rom 配置命令是當(dāng)有多個傳感器的時候要用到選擇傳感器的 ID，但設(shè)計中只有一個傳感器，所以就不需要理會 rom 配置了。由單片機發(fā)出信號，等待傳感器返回溫度數(shù)值， 再將返回的數(shù)值進(jìn)行處理。 //設(shè)置輸出形式為小數(shù)點后一位 return temp。 init_18b20()。 //發(fā)出讀溫度命令 temp1=read_18b20_byte()。 write_18b20_(0xcc)。 //忽略 rom 配置 write_18b20_(0x44)。 init_18b20()。 //等待 DS18B20 初始化完畢 DS18B20 的子函數(shù) 程序代碼如下 ： uint read_18b20_temp(void) { uchar temp1,temp2。 //設(shè)置 PB3 為輸入 while(DQ_R)。 //再次拉高 PB3 電平 delay_10us(6)。 //拉低 PB3 電平 delay_10us(75)。 //拉高 PB3 電平 delay_10us(1)。 18 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 開始 初始化芯片 聲光報警 初始化 DS18B20 設(shè)定數(shù)值加 1 設(shè)定數(shù)值減 1 設(shè)定數(shù)值位數(shù)切換 鍵 4 是否按下 鍵 2 是否按下 鍵 3 是否按下 判斷數(shù)值是否達(dá)到設(shè)定數(shù)值 初始化 LCD1602 19 5 溫度 數(shù)據(jù)處理函數(shù) 初始化函數(shù) 程序代碼如下： void init_18b20(void) { DQ_OUT。其他三個按鈕用來設(shè)置設(shè)定溫度。如圖 12 是 led 燈部分，連接電源正極和單片機的 PB4端口，這里用單片機低電平驅(qū)動 led 的方法。當(dāng)實時溫度到了設(shè)定的溫度，那么蜂鳴器響led 燈亮。 17 報警設(shè)計 采用的是聲光報警的方式來提示實時溫度已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的溫度。 1 腳 RXD 連接到單片機 mega16 港口PD0，引腳 2 連接到端口 TXD 單片機 mega16 PD1。如下圖： 圖 9 電源端口接線原理圖 串口通訊端的設(shè)計 此設(shè)計目的是為了能夠使系統(tǒng)在硬件上得到擴展型設(shè)計，方便通過串口 RS485 或者RS232 上傳數(shù)據(jù)。 圖 8 程序燒寫 16 電源端口 這部分只需要外接一個 2PIN 的端子用于連接 5V 開關(guān)。如下圖，采用的是 10PIN 插針。包含了程序燒寫下載端口， 3 個按鍵，電源端口，預(yù)留串口通訊端、復(fù)位模塊和聲光報警模塊。下表顯示 LCD1602 的 4 腳到 14腳和單片機引腳對應(yīng)關(guān)系。LCD1602 原理圖如下： 圖 6 LCD1602 原理圖 設(shè)計按照 LCD1602 的接口信號來連接引腳。因此，帶字符的 lcd1602 液晶顯示器對于今次設(shè)計來說， 簡單直觀地 實現(xiàn) 效果。這里帶字符顯示 的 液晶顯示器里面已經(jīng)有一個解釋芯片，當(dāng)收到字符數(shù)據(jù)時，自動識別出字符， 不 需要在單片機作解釋，但缺點就是這種帶字符的顯示器不能按照設(shè)計者的意思隨心所欲地顯示需要的圖案。還有在設(shè)計里面考慮到電源的不穩(wěn)定，所以在接近插槽的電源 VCC 和地 GND 之間加了一個 的電容用于濾波 ， 14 穩(wěn)定電源 。 圖 5 DS18B20 原理圖 這個是 DS18B20 傳感器的硬件設(shè)計。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 這部分設(shè)計用到了溫度傳感器 DS18B20，這種傳感器是單數(shù)據(jù)總線傳感器，一共有三只引腳，一個引腳接電源 VCC，一個引腳接地 GND，還有一個就是數(shù)據(jù)總線引腳 DQ 接到單片機的其中一只引腳。并且支持串口、模數(shù)轉(zhuǎn)換等功能，擁有 512 字節(jié)的 eeprom， 1K 字節(jié)片內(nèi) RAM，在外加RAM 和 ROM 的情況完全可以運行到 ucOS 操作系統(tǒng)。 ATmega16 是 AVR 系列的 8 位單片機，雖然它是 8 位的單片機，但功能非常的強大。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 2 腳： VDD 接 5V正電源。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 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。 （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1個狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 （ 5）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低 “0” 。 DS18B20 的讀操作 （ 1）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 6） 重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 4） 延時時間為 45 微秒。 （ 2） 延時確定的時間為 15微秒。 （ 8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1” 后結(jié)束。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時控制）。 （ 5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “1” 。 （ 2） 延時（該時間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點） （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “0” 。 圖 2 DS18B20 封裝圖 要注意的一點是， 在 DS18B20 測溫程序設(shè)計中，向 DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待 DS18B20 的返回信號，一旦某個 DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20 時，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。 3． VDD:可選擇的 VDD 引腳。開漏單總線接口引腳。 ℃，符合設(shè)計條件；它還有負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱燒毀，實驗結(jié)果。 DS18B20 溫度傳感器介紹 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)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)９～１２位的數(shù)字值讀數(shù)方式。而溫度溫度高于 125176。 C，則對應(yīng)的 lCD1602 上的實時溫度為 100176。 設(shè)定安全溫度在 10℃ ～＋ 125℃ （可根據(jù)具體需要 在程序中進(jìn)行調(diào)整）， 對在這一范圍內(nèi)的溫度變化采集后送入單片的端口。對比之后，由單片機判斷是否報警。然后將用 DS18B20 采集回來的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后打印到 LCD1602 上。采用 LCD1602 作為數(shù)字顯示模塊 ,用 avrmega16進(jìn)行軟件設(shè)計 DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過單片機響應(yīng)之后發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機。 利用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測量溫度， 輸出信號全數(shù)字化。 2 設(shè)計的思路 這次設(shè)計的思路在于設(shè)計出一個可以根據(jù)實時溫度和設(shè)定溫度對比之后進(jìn)行聲光報警的溫度控制報警器。 5. 準(zhǔn)備好制作的各種材料。 2. 確定系統(tǒng)硬件的組成 3. 確定好 系統(tǒng)的模型。我會首先用 protel99 繪畫出原理圖和 PCB 圖，接著編寫單片機程序，然后在 proteus 上進(jìn)行仿真工作，最后在實際電路板上進(jìn)行調(diào)試和改善。利用集成化的傳感器成本較高，但其準(zhǔn)確性相對于熱敏電阻比較有保障，而且單片機處理的數(shù)據(jù)也會少很多。 研究的基本內(nèi)容 要設(shè)計出一款由單片機控制的溫度報警器，首先，我們要知道 溫度傳感器的選擇。這樣就完成了數(shù)字溫度計的基本測溫功能。 數(shù)字溫度計 的出現(xiàn)為現(xiàn)今社會帶來一定程度上的方便。在日常生活中，也經(jīng)常要用到高功率的電器，但是高功率電器的發(fā)熱量大，有時候又可能引起火災(zāi)等等之類的危險情況。最重要的是，若果溫度得不到有效的調(diào)節(jié)，會令機房內(nèi)的電子設(shè)備、機械老化，導(dǎo)致這樣那樣的故障出現(xiàn)。在工業(yè)中，現(xiàn)今社會是個信息的時代，隨著信息科技的高速發(fā)展和安全指數(shù)的日益提高，機房，作為現(xiàn)代化的代名詞，信息化的樞紐，其工作安全系數(shù)已經(jīng)成為系統(tǒng)的重中之重，機房內(nèi)的機械一旦發(fā)生故障，將可能帶來信息系統(tǒng)崩潰式的癱瘓。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫室的溫度是很難把握的。這種溫度報警器的機構(gòu)并不復(fù)雜，而且可操作性強，應(yīng)用廣泛，擴展性好。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展和人們對生活環(huán)境要求的提高，人們迫切需要檢測與控制溫度。但是很多時候，在惡劣的環(huán)境中的測量則會受到很大程度的限制，尤其在工業(yè)控制中，在這個時候，溫度測量的自動控制先得尤為重要。隨著世界的科技發(fā)展，對于溫度的測量要求也是越來越嚴(yán)格了，但是測量溫度的環(huán)境也越來越惡劣。 關(guān)鍵詞： DS18B20， lCD1602， 單片機， 聲光報警 3 Temperature alarm design based on SCM Abstract: The temperature is realtime access to the physical quantities in our daily production and life, but it can not see, just by feeling it probably only feel the temperature values, traditional pointer thermometer indicates that the temperature, but low accuracy, use is not convenient enough, the display is not intuitive, digital thermometer is made using digital more intuitive understanding of the temperature in the end they want to know is how much. Therefore, the temperature measurement is a very important physical parameters can directly tell people the size of the required temperature. With the development of science and technology of the world, for the temperature measurement requirements bee increasingly stringent, measure the temperature of the environment is also worsening. Temperature measurement is not limited to the indica