【正文】 節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù) { uchar i,j,dat。while(i0)i。 dat=ds。i++。i++。 bit dat。 while(i0)i。 ds=1。 i=103。 } void dsreset(void) //DS18B20 復(fù)位，初始化函數(shù) { uint i。y0。 for(x=z； x0。 // 溫度下限值 溫度值乘以 10 后的結(jié)果 uint warn_h=600。 float f_temp。 //1602 使能線 sbit beep=P2^4。 //溫度傳感器信號(hào)線 sbit lcdrs=P2^0。在知道所有在線的三個(gè) DS18B20 的序列號(hào)后，開(kāi) 始 初始化 DS18B20 發(fā) search ROM 發(fā) F0H 讀出在線的 DS18B20 序列號(hào) 初始化 DS18B20 發(fā) skip rom 和 convert 啟動(dòng)所有 DS18B20 并做 A/D 轉(zhuǎn)換 等待 1s L=3 發(fā) MATCH ROM 命令 發(fā)一個(gè) DS18B20 序列號(hào) 存在一個(gè) DS18B20？ Y N 初始化 DS18B20 發(fā) BEH 指令 讀溫度寄存器值 讀匹配的 DS18B20 的溫度 送數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元 所有的 DS18B20讀完？ L=L－ 1 Y N 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 對(duì)其進(jìn)行操作。其工作過(guò)程為：主機(jī) TX發(fā)一個(gè)脈沖，待“ O”電平大于 480μ s后，復(fù)位 DS18B20，待 DS18B20 所發(fā)響應(yīng)脈沖由主機(jī) Rx 接收后，主機(jī) TX 再發(fā)讀 ROM命令代碼 33H（低位在前），然后發(fā)一個(gè)脈沖（ 15μ s） 并接著讀取 DS18B20 序列號(hào)的 圖 水溫檢測(cè)子程序 一位。 子程序 在 AT89S51 的 RAM 中選擇六個(gè)單元依次存放 TH， TL 和室水溫度的設(shè)定值。 Cancel 鍵是清除剛才儲(chǔ)存在 R0 單元的內(nèi)容。系統(tǒng)流程圖如圖 所示： 并行口初始化 串行口初始化 中斷初始化 將 P11， P12， P13 置 1 將 P14， P15， P16， P17， P27 置 0 DS18B20 初始化 調(diào)讀溫度子 程序 調(diào)溫度檢測(cè)子程序 調(diào)顯示子程序 開(kāi)始 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 系統(tǒng)程序流程圖 系統(tǒng)模塊程序 在應(yīng)用程序總體的結(jié)構(gòu)中 ,將以下幾個(gè)功能程序作為模塊程序：溫度設(shè)定的 中斷程序，顯示設(shè)定的溫度值的中斷程序，讀 DS18B20 子程序，溫度檢測(cè)子程序，溫度顯示子程序 ,溫度控制子程序，報(bào)警子程序。對(duì) DS18B20 的讀，檢測(cè)，顯示，溫度的控制，報(bào)警，水位報(bào)警都作為系統(tǒng)的模塊程序。用 8155 的 PA口和 PC口擴(kuò)展了 12個(gè)鍵盤(pán)，分別 0 到 9的 數(shù)字鍵和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)鍵和兩個(gè)功能鍵，鍵盤(pán)進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)和顯示設(shè)定值狀態(tài)分 圖 溫度設(shè)定電路 別需要按鍵 KEY1 和 KEY2 ，這是系統(tǒng)進(jìn)入中斷，執(zhí)行中斷程序，即進(jìn)入溫度設(shè)定和顯VCC VCC 數(shù)字鍵盤(pán)區(qū) 顯示設(shè)定鍵 溫度設(shè)定鍵 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 示設(shè)定溫度狀態(tài)。地址的鎖存時(shí)直接用 ALE 再 8155 內(nèi)部鎖存，AT89S51 的 P22 和 P23 分別與 IO和 CE 相連。它的價(jià)格與 8255 差不多，但是多了內(nèi)部鎖存的功能。 按 鍵電路 溫度設(shè)定可以采用按鈕 ,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) ,撥碼盤(pán)等來(lái)實(shí)現(xiàn) .該系統(tǒng)采用按鍵輸入。的視角，可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動(dòng)畫(huà)信息，也可以播放電視、錄像、 VCD、 DVD 等彩色視頻信號(hào)，多幅顯示屏還可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)播出。在顯示器方面選擇 LED 是因?yàn)橥渌娘@示器相比而言，它的顯示湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 容量，對(duì)比度，亮度，數(shù)字化方面都較好，更重要的是 LED 的壽命很長(zhǎng)，成本很低。但 74LS138 電流驅(qū)動(dòng)能力較小，為此，我們使用了未級(jí)驅(qū)動(dòng)三極管 2SA1015 作為地址驅(qū)動(dòng)。 74LS164 是一個(gè) 8 位串入并出的移位寄存器，其此處的功能是將 AT89S51 串行通信口輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管。 （ 3） 溫度顯示電路設(shè)計(jì) 圖 溫度顯示 電路 溫度顯示電路中（如圖 ） AT89S51 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線， TXD 作為移位時(shí)鐘脈沖。若要顯示一幀畫(huà)面，先送出第一行的數(shù)據(jù)，然后選通并點(diǎn)亮第一行，延時(shí)；此后送出第二行的數(shù)據(jù)，同樣選通、點(diǎn)亮并延時(shí)；依次將所有行掃描完，即給出了一幀的畫(huà)面。 方案二和方案三同樣采用動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)顯示過(guò)程。但這種設(shè)計(jì)存在致命的缺點(diǎn)：電路復(fù)雜，硬件利用率低， 成本巨大。 圖 水溫測(cè)量電路 顯示電路 （ 1） 方案的提出 方案一：靜態(tài)顯示 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 方案二：采用動(dòng)態(tài)掃描法并行輸出數(shù)據(jù) 方案三：采用動(dòng)態(tài)掃描法串行輸出數(shù)據(jù) （ 2） 方案的比較 方案一所謂的靜態(tài)顯示就是對(duì) LED 電子顯示屏中的每一象素點(diǎn)都通過(guò)硬件單獨(dú)控制，整個(gè) LED 顯示屏所有的 LED 的同時(shí)顯示。廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、電子保護(hù)、通信等裝置中。可分為電氣量繼電器及非電氣量繼電器兩大類。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS18B20 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重 視。因此，在用 DS18B20 進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊 距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。 (3)連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。 (2) 在 DS18B20 的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛 DS18B20 數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。 DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： (1)較小的硬件開(kāi)銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。因此系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 在單線接口情況下必須建立 ROM 操作，否則不能使用存儲(chǔ)器和控制操作。 調(diào)用存儲(chǔ)報(bào)警值命令（ B8H）將 EERAM 中值考到溫度寄存器中。 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令（ 44H）做 A/D 轉(zhuǎn)換。 拷貝暫存器命令（ 48H）將溫度寄存器中值拷貝到 EERAM 中。 讀暫存器命令（ BEH）讀溫度寄存器道的值。 GND DQ VCC DALLAS DS18B20 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 報(bào)警搜索命令（ ECH）當(dāng)溫度高于 TH 或低于 TL 中值時(shí)，此命令可讀出報(bào)警的DS18B20。 跳過(guò) ROM 命令（ CCH）針對(duì)在線所有的 DS18B20，這條命令適合單片工作。 匹配 ROM 命令（ 55H）多片在線時(shí)，可用此命令匹配一個(gè)給定序列號(hào)的 DS18B20。 DS18B20 共有 5個(gè) ROM 功能命令和 6 個(gè)內(nèi)存操作命令， 5個(gè) ROM 功能命令： 讀 ROM 命令（ 33H）如只有一片 DS18B20 時(shí)可讀其序列號(hào)。 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(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL,配置寄存器。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量， 如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 圖 DS18B20 引腳地址 它具有獨(dú)特的單線接口 ,只需一個(gè)接口引腳就可通信 ,即從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息不需要外部元件 ,而且可用數(shù)據(jù)線直接供電 .與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比 ,他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式 ,測(cè)量范圍從 55℃至 +125℃ ,精 度為177。兼容性方面：向下完全兼容 51全部字系列產(chǎn)品 。 內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像 89C51 那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路 。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。同時(shí)該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。此外， AT89S51 設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0HZ 并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。 水溫檢測(cè)與控制系統(tǒng)主要硬件介紹 單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP (In system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 圖 AT89S51 單片機(jī) 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 采用 單片微型計(jì)算機(jī)控制 ， 水溫實(shí)時(shí)采集用的是溫度傳感器，溫度傳感器將檢測(cè)的信號(hào)輸入單片機(jī)，在由單片機(jī)將信號(hào)輸出并在 LED 中顯示，如果水溫超出用戶設(shè)定值，那個(gè)單片機(jī)將輸出控制信號(hào)給相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)。但是由于傳統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、易受干擾、不易控制且精度不高，使用DS18B20 數(shù)字傳感器測(cè)試水溫，可以直接將信號(hào)送入單片機(jī) AT89C51 處理，在輸出顯示與控制。水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度改變時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以保持設(shè)定的溫度基本不變，還可以在此基礎(chǔ)上將水溫調(diào)節(jié)到我們通過(guò)按鍵輸入的溫度。這種控制系統(tǒng)湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 成本低，又有一定的控制精度，能較好的滿足群眾的需求，但由于控制系統(tǒng)的核心單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理能力及儲(chǔ)存容量的限制，控制精度有限，對(duì)參數(shù) 要求較高的一些特殊情況不能很好地滿足要求。其中有一種是直接利用單片機(jī)以及其他一些芯片組合作為采集數(shù)據(jù)和控制的裝置，不使用上位 PC機(jī)做數(shù)據(jù)處理。 隨著嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電子產(chǎn)品的小 型化和智能化的要求越來(lái)越高，作為高新技術(shù)之一的單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低、可靠性高、適用范圍大以及本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等一系列問(wèn)題。 溫度、壓力、流量和液位是四種最常見(jiàn)的過(guò)程變量，其中溫度是一個(gè)非常重要的過(guò)程變量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵?、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶及空氣流動(dòng)等物理和化學(xué)過(guò)程。成熟產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的 PID控制器為主，它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后復(fù)雜時(shí)變溫度系統(tǒng)控制，而且適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表國(guó)內(nèi)技術(shù)還不成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講，總體發(fā)展水平仍然不高，同國(guó)外的日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比，仍然有著較大的差距。在這方面以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，并且都生產(chǎn)出了一批商品化的性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。 該智能水溫控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠，能利用最少的資源對(duì)不同溫度進(jìn)行高精確 度 該智能水溫控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)而又可靠，能夠利用最少的資源起到對(duì)不同的溫度進(jìn)行高精確度的測(cè)量，信息性能可靠、操作便利，在實(shí)際的使用中獲得了理想的效果。為了確保生產(chǎn)過(guò)程中正常安全的進(jìn)行，提高產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量，以及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約資源，用單片機(jī)為核心來(lái)設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)可以同時(shí)采集多個(gè)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)通訊口傳送至上位機(jī)進(jìn)行顯示和控制。在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙工業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中， 差不多有 80%的工業(yè)部門(mén)都應(yīng)該考慮到溫度的因素。無(wú)論你生活在什么地方，從事什么工作，無(wú)時(shí)無(wú)刻都在與溫度打著交道。 在人類生活的環(huán)境當(dāng)中，溫度扮演著極其重要的角色。過(guò)低的溫度或過(guò)高的溫度都會(huì)使得各種資源失去應(yīng)有的作用，從而造成巨大的浪費(fèi)。因此，智能水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫進(jìn)行測(cè)量和控制是完全可行的。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜，能為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。單片機(jī)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)才能算