【正文】 t KEY2=P1^1。再次對(duì)在本次課程設(shè)計(jì)中給予過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)至上我最真摯的謝意。我還要感謝實(shí)習(xí)組及實(shí)驗(yàn)室的所有老師，為我的課程設(shè)計(jì)提供了非常便利的條件。通過這次的課程設(shè)計(jì)的制作讓我對(duì)單片機(jī)的理論有了更加深入的了解，同時(shí)通過這次實(shí)踐使我更深刻的體會(huì)到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)工作中會(huì)更加的注重實(shí)際 理論與實(shí)際的結(jié)合！致謝在本次課程設(shè)計(jì)中，不僅自己付出了很多心血，也得到了很多老師和同學(xué)的支持，為我創(chuàng)造了很多有利條件，在這里，我要特別感謝我的導(dǎo)師席老師，在課程設(shè)計(jì)的開始，單老師給了我很多幫助，指導(dǎo)我了解了很多單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，并在當(dāng)我設(shè)計(jì)遇到困難時(shí)，及時(shí)的給予幫助和鼓勵(lì)，同時(shí)，對(duì)我其他學(xué)科的鼓勵(lì)也滲透在課程設(shè)計(jì)的同時(shí)，給了我莫大的信心，為我順利完成課程設(shè)計(jì)起到了非常重要的作用。 此外，也可以構(gòu)成強(qiáng)有力的信息處理系統(tǒng),這樣對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在科學(xué)研究中，運(yùn)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可獲得大量的動(dòng)態(tài)信息，也是獲取科學(xué)數(shù)據(jù)和生成知識(shí)的重要手段之一。同時(shí)，還要對(duì)某一檢測(cè)點(diǎn)任意參數(shù)能夠進(jìn)行隨機(jī)查尋，將其在某一時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換提取出來，以便進(jìn)行比較，做出決策，調(diào)整控制方案，提高產(chǎn)品的合格率，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明以單總線技術(shù)控制、控制為核心，充分發(fā)揮了單片機(jī)串行總線的優(yōu)點(diǎn)。在系統(tǒng)的研制和設(shè)計(jì)編寫過程中，得出了如下體會(huì)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)DS18B20溫度大于預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，則讓單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管閃爍，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。開始有鍵閉合有鍵閉合軟件延時(shí)確定按鍵位置有鍵釋放結(jié) 束獲得鍵值否是是是否否圖53 鍵盤掃描流程圖 聲光報(bào)警模塊報(bào)警溫度的設(shè)置是在單片機(jī)中設(shè)置一個(gè)單元存放預(yù)先設(shè)置好的報(bào)警溫度。圖52 溫度檢測(cè)模塊流程圖N開始調(diào)初始化子程序設(shè)置ROM命令，調(diào)用寫命令子程序調(diào)用延時(shí)子程序（1秒）設(shè)置讀數(shù)據(jù)命令調(diào)用寫命令子程序設(shè)置溫度數(shù)據(jù)存放位置調(diào)用讀命令子程序RDAT顯示一個(gè)器件的溫度值結(jié)束調(diào)初始化子程序 按鍵輸入模塊上電或復(fù)位后系統(tǒng)處于鍵盤管理狀態(tài)，其功能是監(jiān)測(cè)鍵盤輸入，接收初始時(shí)間設(shè)置、報(bào)警溫度設(shè)置和顯示時(shí)間等命令。DS18B20的功能命令如表52所示。命令描述命令代碼發(fā)送命令后，單總線上的響應(yīng)信息注釋溫度轉(zhuǎn)換命令轉(zhuǎn)換溫度啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換44H無①存儲(chǔ)器命令讀暫存器讀出全部暫存器的內(nèi)容，包括CRC字節(jié)BEHDS18B20傳輸多達(dá)9字節(jié)至主機(jī)②寫暫存器寫暫存器第3和4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（即TH、TL和配置寄存器）4EH主機(jī)傳送3個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)至DS18B20③復(fù)制暫存器將暫存器中的TH、TL和配置字復(fù)制到EEPROM中48H無①回讀EEPROM將TH、TL和配置字從EEPROM中回讀至?xí)捍嫫髦蠦8HDS18B20傳回讀狀態(tài)至主機(jī)主機(jī)發(fā)送ROM指令，以訪問某個(gè)指定的DS18B20，接著就可以發(fā)送DS18B20支持的某個(gè)功能命令。②通過發(fā)送復(fù)位脈沖，主機(jī)能夠在任何時(shí)候中斷數(shù)據(jù)傳輸。具體的傳送ROM命令格式如表51所示。從機(jī)設(shè)備可能支持5種ROM命令(實(shí)際情況與具體型號(hào)有關(guān))，每種命令長(zhǎng)度為8位。這些命令與各個(gè)從機(jī)設(shè)備的唯一的64位ROM有關(guān)。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。但是，這個(gè)準(zhǔn)則對(duì)于搜索ROM命令和報(bào)警搜索命令例外，在執(zhí)行兩者中的任何一條命令之后，主機(jī)不能執(zhí)行其后的功能命令，必須返回至第一步。（3）報(bào)警：當(dāng)檢測(cè)到的溫度超越報(bào)警溫度時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)光二極管閃爍。溫度檢測(cè)系統(tǒng)不斷定時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫度，并送往顯示器顯示，達(dá)到報(bào)警值時(shí)啟動(dòng)報(bào)警電路報(bào)警。系統(tǒng)上電復(fù)位后先處于停止?fàn)顟B(tài)，等待輸入初始報(bào)警溫度。電路的連接圖311如下圖311聲光報(bào)警模塊4. 整體電路整體電路如圖41圖41整體電路5. 軟件設(shè)計(jì) 工作方案簡(jiǎn)介程序處理是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵,即簡(jiǎn)潔的硬件結(jié)構(gòu)是靠復(fù)雜的軟件來支持的。P15和P14來轉(zhuǎn)換電平，產(chǎn)生短促的報(bào)警聲音或閃爍燈光。用聲音或是燈光報(bào)警時(shí)，連續(xù)的聲響或常亮的燈光往往不易被人們的警覺，只有斷續(xù)的聲音或山所的燈光才能取得最佳的報(bào)警效果。數(shù)碼管連接如下圖310所示。當(dāng)置于低電平時(shí)才有效，每個(gè)數(shù)碼管都會(huì)顯示一個(gè)相同的數(shù)字，所以然后需把其他三個(gè)數(shù)碼管置高電平。對(duì)于單片機(jī)端口通過晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況，無論負(fù)載是數(shù)碼管還是繼電器，晶體管都只能工作在截止?fàn)顟B(tài)或飽和狀態(tài)，是不能工作在放大狀態(tài)的。當(dāng)c行高電平，3列低電平，其他行列都為高阻態(tài)時(shí)，第三個(gè)數(shù)碼管的c筆劃亮，通過掃描方式在1/20秒內(nèi)四個(gè)數(shù)碼管的筆劃該亮的都亮一次，由于視覺暫留，就會(huì)看到結(jié)果。每個(gè)數(shù)碼管都有a、b、c、d、e、f、g七個(gè)筆劃和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)DP，這八個(gè)聯(lián)對(duì)應(yīng)二極管陽極，陰極都聯(lián)在一起（稱共陰極）。其中掃描分靜態(tài)掃描和動(dòng)態(tài)掃描！ 靜態(tài)掃描比動(dòng)態(tài)掃描簡(jiǎn)單些。當(dāng)按鍵按下時(shí)，相應(yīng)的I/O為低電平，單片機(jī)會(huì)自行判斷程序的設(shè)置值，并且在LED上顯示出來；設(shè)置按鍵與單片機(jī)的pin腳接口圖如圖39按鍵輸入電路圖39按鍵輸入電路. 數(shù)目管顯示電路數(shù)碼管在工業(yè)控制中有著很廣泛的應(yīng)用,例如用來顯示溫度、數(shù)量、重量、日期、時(shí)間，還可以用來顯示比賽的比分等，具有顯示醒目、都分段碼和位碼，要想讓它亮必須驅(qū)動(dòng)它！ 以共陽極4位數(shù)碼管為例，即首先要選中你想要電亮的數(shù)碼管的位，要想讓4個(gè)數(shù)碼管全亮須4個(gè)位全選中，所謂選中的含義就是給高電平（共陽極）。用lm78系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。. 電源電路電源能否提供穩(wěn)定的電壓是一個(gè)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行的前提，沒有一個(gè)穩(wěn)定的硬件系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，所有的軟件控制都無從談起，所以系統(tǒng)電源必須是穩(wěn)定可靠的。NC 1NC 2DALLASDS18B201 GND 2 DQ 3 VDDVDD 3NC 18 NC7 NC6 NC5 GNDGND：地 VDD：電源DQ：數(shù)據(jù)輸入/輸出 NC：空腳圖38 DS18B20 的封裝DS18B20 的供電方式有兩種： 一種是寄生電源；另一種為外電源供電，因?yàn)槎鄠€(gè)器件掛在總線上，為了識(shí)別不同的器件，在程序設(shè)計(jì)中一般有四個(gè)步驟：初始化命令；傳送ROM 命令；傳送RAM命令；數(shù)據(jù)交換命令。23222120212223低位字節(jié)24高位字節(jié)Msb 單位=℃ LsbSSSSS262524符號(hào)位 DS18B20的分辨率（8） 內(nèi)部存儲(chǔ)器分配：DS18B20H 高速暫存寄存器是DS18B20 高速暫存寄存器的存儲(chǔ)分配溫度值低位字節(jié)E2ROM溫度值高位字節(jié)TH/用戶字節(jié)1TH/用戶字節(jié)1（報(bào)警上限）TL/用戶字節(jié)2TL/用戶字節(jié)2（報(bào)警下限）程序設(shè)置字節(jié)程序設(shè)置字節(jié)保留保留保留CRC 圖37 DS18B20 高速暫存寄存器的存儲(chǔ)分配DS18B20 采用TO—92封裝或8腳SOIC封裝。對(duì)于家族代碼， DS18B20是28H。（5） 程序設(shè)置寄存器：該寄存器主要用來設(shè)置分辨率位數(shù)的。（3） 溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間：DS18B20 的轉(zhuǎn)換時(shí)間與設(shè)定的分辨率有關(guān)，當(dāng)設(shè)定為9位時(shí)，；10位時(shí)，；11位時(shí)，為375ms；12位時(shí)，為750ms。與 DALLAS 公司早期生產(chǎn)的 DS1820 相比，DS18B20具有如下特點(diǎn)：（1） 精度：DS18B20 在10℃～+85℃范圍內(nèi)精度為+℃。因?yàn)镈S18B20是使用單總線協(xié)議的，所以具有單總線的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)通過對(duì)DS18B20的使用，使讀者對(duì)單總線協(xié)議有了更深的認(rèn)識(shí)。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動(dòng)。 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 （3）DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 （1）光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。圖35 DS18B20測(cè)溫原理框圖DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： 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)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，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(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。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。DS18B20與單片機(jī)接口電路如圖34八路溫度采集電路所示.圖34八路溫度采集電路 DS18B20的讀寫程序和單總線協(xié)議的實(shí)現(xiàn)DS18B20的讀寫程序和測(cè)溫程序相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端，每個(gè)電容的另一端再接到地，這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請(qǐng)注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個(gè)不能忽略。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)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，