【正文】 現(xiàn) 測 溫 。 DS18B20 寄生電源供電方式 14DS18B20 測 溫 系 統(tǒng) 具 有 測 溫 系 統(tǒng) 簡 單 、 測 溫 精 度 高 、 連 接 方 便 、 占 用 口 線 少 等 優(yōu) 點 。讀供電方式 0B4H 讀 DS1820 的供電模式。復(fù)制暫存器 48H 將 RAM 中第 3 、4 字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中。結(jié)果存入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中。警 告 搜 索 命 令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。跳 過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。搜 索 ROM 0FOH 用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。 ROM 指 令 表 見 表 所 示 ， RAM 指 令 表 見 表 所 示 。 表 DS18B20 暫 存 寄 存 器 分 布寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址溫度值低位 （LS Byte） 0溫度值高位 （MS Byte） 1 12高溫限值（TH） 2低溫限值（TL） 3配置寄存器 4保留 5保留 6保留 7CRC 校驗值 8根 據(jù) DS18B20 的 通 訊 協(xié) 議 ， 主 機 （ 單 片 機 ） 控 制 DS18B20 完 成 溫 度 轉(zhuǎn) 換 必 須 經(jīng) 過 三 個 步驟 ： 每 一 次 讀 寫 之 前 都 要 對 DS18B20 進 行 復(fù) 位 操 作 ， 復(fù) 位 成 功 后 發(fā) 送 一 條 ROM 指 令 ， 最 后 發(fā)送 RAM 指 令 ， 這 樣 才 能 對 DS18B20 進 行 預(yù) 定 的 操 作 。 對 應(yīng) 的 溫 度 計 算 ： 當 符 號 位 S=0 時 ， 直 接 將二 進 制 位 轉(zhuǎn) 換 為 十 進 制 ； 當 S=1 時 ， 先 將 補 碼 變 為 原 碼 ， 再 計 算 十 進 制 值 。 其 分 配 見 表 所 示 ， 當 溫 度 轉(zhuǎn) 換 命 令 發(fā) 布 后 ， 經(jīng) 轉(zhuǎn) 換所 得 的 溫 度 值 以 二 字 節(jié) 補 碼 形 式 存 放 在 高 速 暫 存 存 儲 器 的 第 0 和 第 1 個 字 節(jié) 。 配 置 寄 存 器 ， 該 字 節(jié) 各 位 的 意 義 見 表 所 示 。 例 如 +125℃ 的 數(shù) 字 輸 出 為 07D0H， +℃ 的 數(shù) 字 輸 出 為 0191H， ℃ 的 數(shù) 字 輸 出 為 FE6FH， 55℃ 的 數(shù) 字 輸 出 為 FC90H 。圖 DS18B20 的 讀 操 作 時 序 圖 DS18B20 的指令與格式 DS18B20 溫 度 格 式 圖 見 圖 所 示 。 10圖 DS18B20 的 寫 操 作 時 序 圖 3. DS18B20 的 讀 操 作　 　 （ 1） 將 數(shù) 據(jù) 線 拉 高 “1”； 　 　 （ 2） 延 時 2 微 秒 ； 　 　 （ 3） 將 數(shù) 據(jù) 線 拉 低 “0”； 　 　 （ 4） 延 時 15 微 秒 ； 　 　 （ 5） 將 數(shù) 據(jù) 線 拉 高 “1”； （ 6） 延 時 15 微 秒 ； （ 7） 讀 數(shù) 據(jù) 線 的 狀 態(tài) 得 到 一 個 狀 態(tài) 位 ， 并 進 行 數(shù) 據(jù) 處 理 ； （ 8） 延 時 30 微 秒 ；這 里 只 要 按 以 上 操 作 將 狀 態(tài) 位 的 各 各 bit 按 順 序 儲 存 好 即 可 。當 需 要 傳 送 “0”時 ， 單 片 機 應(yīng) 該 給 DS18B20 芯 片 的 DQ 接 口 賦 低 電 平 ， 并 且 持 續(xù) 拉 低 最 少60 微 妙 ， 然 后 將 DQ 釋 放 為 高 電 平 ， 再 延 時 約 15 秒 即 可 。在 這 里 要 注 意 的 是 （ 3） ， 寫 數(shù) 據(jù) 時 時 1bit 單 獨 傳 送 ， 這 里 有 兩 種 情 況 。DS18B20 的 的 初 始 化 見 圖 所 示 。 DS18B20 的初始化與讀寫操作1. DS18B20 的 初 始 化（ 1） 先 將 數(shù) 據(jù) 線 置 高 電 平 “1”； 　 　 （ 2） 延 時 （ 該 時 間 要 求 的 不 是 很 嚴 格 ， 但 是 盡 可 能 的 短 一 點 ） ；　 　 （ 3） 數(shù) 據(jù) 線 拉 到 低 電 平 “0”； 　 　 （ 4） 延 時 750 微 秒 （ 該 時 間 的 時 間 范 圍 可 以 從 480 到 960 微 秒 ） ； 　 　 （ 5） 數(shù) 據(jù) 線 拉 到 高 電 平 “1”； （ 6） 延 時 等 待 （ 如 果 初 始 化 成 功 則 在 15 到 60 毫 秒 時 間 之 內(nèi) 產(chǎn) 生 一 個 由 DS18B20 所 返回 的 低 電 平 “0”。 DS18B20 的 外 形 及 管 腳 排 列 見 圖 所 示 。負 壓 特 性 ： 電 源 極 性 接 反 時 ， 芯 片 不 會 因 發(fā) 熱 而 燒 毀 ， 但 不 能 正 常 工 作 。 在 使 用 中 不 需 要任 何 外 圍 元 件 ， 測 量 結(jié) 果 以 9~12 位 數(shù) 字 量 方 式 串 行 傳 送 。 支 持 多 點 組 網(wǎng) 功 能 ，多 個 DS18B20 可 以 并 聯(lián) 在 唯 一 的 三 線 上 ， 最 多 只 能 并 聯(lián) 8 個 ， 如 果 數(shù) 量 過 多 ， 會 使 供 電 電 源 電壓 過 低 ， 從 而 造 成 信 號 傳 輸 的 不 穩(wěn) 定 ， 實 現(xiàn) 多 點 測 溫 。獨 特 的 單 線 接 口 方 式 ， DS18B20 在 與 微 處 理 器 連 接 時 僅 需 要 一 條 口 線 即 可 實 現(xiàn) 微 處 理 器 與DS18B20 的 雙 向 通 訊 。具體按下后的操作可以在后一個 while 循環(huán)中書寫。0xf0。temp=P3。具體程序如下：while(temp!=0xf0){delay(5)。圖 抖動示意圖如果不去除抖動的話，人們手指按下的瞬間單片機已經(jīng)開始檢測，這時電壓還未降到穩(wěn)定閉合狀態(tài)所以不能檢測到按下，同理不管是按下，還是是松手都會有這樣的情況出現(xiàn)，不利于操作，所以應(yīng)該加入去抖操作，圖中右側(cè)是硬件去除抖動，除了硬件去抖以外還可以利用軟件去抖。依次循環(huán)掃描三行即可時時檢測是否有鍵按下。因此可以如此操作，對圖中第二行、第三行、第四行諸行進行掃描。S20 代表確認數(shù)字，按下后即可確認要輸入數(shù)字的某一位。 鍵盤輸入設(shè)計 鍵盤輸入方法本設(shè)計中使用的是矩陣式鍵盤，見圖 所示。要注意的是位選（程序中的 wei 變量） ，位選是低電平時選擇該數(shù)碼管亮。P0=0x00。 6delay(1)。P0=table[dis[i]]。P0=0x00。//wein 打開后 是低電平亮wei=0。wei=1。圖 74HC573 芯片的連接以下數(shù)碼管顯示部分程序。P2^7 賦低電平時, 74HC573 芯片將記住最近一次 L 端口是高電平時芯片輸入端的 8 位，并將其輸出，當輸入端變化時，輸出端不變化。選擇位選與選擇片選的過程相當快時，顯示在人眼中就是一排易于識別的十進制數(shù)字，這就是數(shù)碼管的動態(tài)顯示?？梢灾苯釉O(shè)置數(shù)碼管顯示各數(shù)字的十六進制，即 P0 口應(yīng)賦的十六進制，以便操作。圖 單片機與數(shù)碼管的硬件連接首先選擇位選，再選擇段選。段選在程序中由 duan 表示，單片機上是P2^6 端口，與位選相同，操作時使 P2^6 呈現(xiàn)高電平，這時 P0 的八個端口對數(shù)碼管的操作決定了亮的幾個數(shù)碼管顯示什么數(shù)字，P0 操作完成后使 P2^6 呈現(xiàn)低電平，這樣段選就已鎖定。有兩點需要注意，第一點是要哪一個數(shù)碼管亮，第二點是亮的數(shù)碼管顯示什么數(shù)字。本設(shè)計采用的 TXC1 實驗板是采用共陰 LED 顯示器，根據(jù)電路連接圖 顯示十六進制數(shù)的編碼見表 所示。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點，共計 8 段。使用 LED 顯示器時，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。圖 加熱模塊 數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管簡介單片機系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管 LED(Light Emitting Diode)顯示器、液晶 CD(Liquid Crystal Display)顯示器、CRT 顯示器等。加熱模塊見圖 所示，MOC3041 芯片的 2 號接口連接單片機的 P2^2 口。時鐘復(fù)位電路見圖 所示，RET 連接單片機的 RESET 接口，主要完成單片機的復(fù)位功能。單片機的 P0 口連接 74HC573 鎖存器，這樣可以節(jié)約單片機端口，即可多次操作 P0 口，使其既能控制數(shù)碼管的片選，又能控制數(shù)碼管的位選，從而節(jié)省的單片機的外部接口，擴展了功能。系統(tǒng)以高性價比的 AT89C51 單片機為核心，由鍵盤輸入、DS18B20 溫度采集、數(shù)碼管顯示電路、電源時鐘復(fù)位電路、雙向可控硅驅(qū)動電路 MOC304雙向可控硅 TLC336A 組成加熱器控制電路。本文將使用 TX1C 開發(fā)板完成數(shù)字化電熱水器的設(shè)計。TX 系列單片機開發(fā)板可完全作為各種 51 單片機的開發(fā)板，用匯編語言或者 C 語言對其進行編程。 TX1C 單片機實驗開發(fā)板簡介XT1C 單片機開發(fā)板是哈爾濱市天祥電子綜合多年開發(fā)經(jīng)驗，在原 TX1B 基礎(chǔ)上，經(jīng)過精心設(shè)計開發(fā)出的多功能 51 單片機開發(fā)平臺。而智能化家用電熱水器正是適應(yīng)現(xiàn)代化智能家用電器趨勢而出現(xiàn)。市場上傳統(tǒng)的機械式電熱水器控制精度低、可靠性差，甚至存在一定的危險隱患。 家用電熱水器的現(xiàn)狀目前市場上熱水器品種主要有電熱水器、太陽能熱水器、燃氣熱水器。單片機主要由中央處理器、內(nèi)存、輸入/輸出設(shè)備組成，它就好像是一臺小型電腦，它能夠執(zhí)行人們對它編寫的程序，從而發(fā)出各種不同的控制命令，與外部電路結(jié)合后，便可以完成各種各樣的功能。 Intelligence。 C language?；緦崿F(xiàn)了智能控制功能。采用 DS18B20 采集溫度，使用 LED 燈顯示，精確的顯示出采集的水溫。本文采用 AT 89C 52 單片機作為控制器，使用 C 語言編寫程序,設(shè)計了一款智能家用電熱水器。電熱水器是一種可供浴室、洗手間及廚房使用的家用電器，隨著人們生活質(zhì)量的提高，現(xiàn)代的家用電熱水器已經(jīng)摒棄了以前的做法，而采用一種更加精確、安全的實施方案。對本實驗（設(shè)計）所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 實 驗 設(shè) 計題目： 基于 51 單片機的家用電熱水器設(shè)計 姓 名： 陳太宇 學(xué) 號： 202215220233 所在學(xué)院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電子信息工程 2 班 指導(dǎo)教師： 張守興 2022 年 10 月 25 日 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） ，是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，實驗設(shè)計的研究成果不包含任何他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。本人簽名：陳太宇 日 期： 2022 年 10 月 25 日 摘 要隨著社會的發(fā)展，人類科技的進步，各行各業(yè)都在使自己的產(chǎn)品智能化、數(shù)字化，因老式的熱水器使用煤氣或天然氣對水進行燃燒加熱，用手動的方式調(diào)節(jié)溫度，不僅不能夠精確的確定使用者需要的水溫，而且還存在一定的危險性。C 語言對單片機編程有諸多優(yōu)點，例如：便于移植、句法檢查時錯誤少、堅固性好、頭文件種類諸多，能夠方便快捷使用各種函數(shù)等。使用陣型鍵盤輸入溫度，溫度可以精確到 攝氏度，并使用 LED 燈顯示，能夠精確提供用戶所需溫度的溫水。當所需溫度高于當前采集的水溫時，使用 MOC30