【正文】 TONG1 BIT TONG2 BIT TONG3 BIT LED0 BIT 。進入設定溫度模式 XUNJIAN BIT 。選擇設定溫度的位 SW4 BIT 。設定溫度加1 SW2 BIT 。T0定時2S到標志 F01 BIT 。閃爍循環(huán)標志 BJ0 BIT BJ1 BIT BJ2 BIT BJ3 BIT XJ BIT 。BJ0～BJ3報警標志(0～3通道) BITXT DATA 21H 。51H～54H顯示值存放單元(調溫度閃爍時再送回顯示單元) SSZHAN2 DATA 52H SSZHAN3 DATA 53H SSZHAN4 DATA 54H S_X DATA 34H 。78H～7BH為2通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù)) STONG2_G DATA 79H STONG2_S DATA 7AH STONG2_B DATA 7BH STONG3_X DATA 7CH 。6AH～6DH為0通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù)) STONG0_G DATA 6BH STONG0_S DATA 6CH STONG0_B DATA 6DH STONG1_X DATA 6EH 。存放BCD碼調整后溫度的低字節(jié) DISPLY DATA 70H 。存放讀取溫度的高字節(jié) TEMPHC DATA 28H 。讀取的溫度值存放的單元 TEMPL DATA 26H 。謝謝!在此感謝大學四年對我辛勤教導的老師們以及同窗四年的同學，謝謝你們對我四年的關心和照顧。由于本人水平有限，而且經(jīng)驗不足。本畢業(yè)設計鍛煉了我的動手能力，進一步強化了專業(yè)知識，提高了將所學知識應用于實踐的能力。在論文上給我很多的幫助和指導。同時充分利用有限端口，在保證溫度采集可靠性的基礎上簡化電路、降低成本。 綜上所述，用簡單的硬件以及編程方法自動建立關系表，在單總線多點溫度測量系統(tǒng)中實現(xiàn)了數(shù)字溫度傳感器的自動識別，大大有利于系統(tǒng)的調試、維護，減少維護工作量，并解決了過去維護工作必須由專業(yè)人員來完成，而不是由運行人員來完成的不便。如按鍵去抖動，高低電平的變化等。進行設計和測試后，用模擬值檢測按鍵功能，接著實現(xiàn)了DS18B20對多路溫度信號通道的采集，同時也完成了四路通道的循環(huán)采集和單通道采集，再根據(jù)采集到的實際信號進行運算處理轉換成溫度值送入顯示器顯示。由于它的級聯(lián)功能，可以在單總線上掛靠多個器件，而不必占用多個I/O口，因此使系統(tǒng)更簡捷。利用Proteus 進行單片機系統(tǒng)的仿真設計可以極大地簡化單片機程序在目標硬件上的調試工作，大幅度節(jié)省制作電路板的時間，對于提高產品的開發(fā)效率、降低開發(fā)成本等有重要作用。運行PROTEUS 模擬仿真軟件,打開已繪制好的仿真電路原理圖，選中單片機AT89S52，左鍵點擊AT89S52，出現(xiàn)對應的對話框，在Program File 中找到編譯好的“DS18B20. HEX”文件，然后點擊“O K”就可以進行仿真了。(3)軟硬聯(lián)合調試整個軟件通過匯編語言編程，先在Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境下將編好的程序進行編譯、調試，調試通過后會生成DS18B20。當運行PRO TEUS 軟件時，從液晶屏可以清楚的看到所采集到的溫度值、通道號和上下限報警。鍵盤用來設置上限與下限的溫度報警,字符液晶用來顯示通道號、該通道的溫度和所設置的上下限溫度。主CPU 對ROM 操作完畢后即發(fā)出控制操作命令,使DS18B20 完成溫度測量并將測量結果存入高速暫存器中,然后讀出此結果。DS18B20 只有3 個引腳，其中兩根是電源線VDD 和GND (本設計中采用外部電源供電方式) ,另外1 根用作總線DQ ,其輸出和輸入均是數(shù)字信號且與TTL 電平兼容，因此可以與微處理器直接進行接口。溫度報警的程序流程如圖44所示。多通道數(shù)據(jù)顯示流程圖如圖43所示。表41 顯示按鍵按 鍵 功 能 XUNJIAN鍵 用于控制循環(huán)顯示各通道溫度數(shù)據(jù) SW1用于實時顯示“0”通道的溫度數(shù)據(jù) SW2 用于實時顯示“1”通道的溫度數(shù)據(jù) SW3 用于實時顯示“2”通道的溫度數(shù)據(jù) SW4 用于實時顯示“3”通道的溫度數(shù)據(jù) 系統(tǒng)經(jīng)過初始化，進入多通道顯示，然后掃描鍵盤，判斷是否有按鍵按下，然后進行按鍵所控制的通道的溫度采集。存放位置：6AH～6DH為0通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù))；6EH～6FH,76H～77H為1通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù))；78H～7BH為2通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù))；7CH～7FH為3通道設定值存放單元(依次為小數(shù)位,個位,十位,百位數(shù))；51H～54H顯示值存放單元(調溫度閃爍時再送回顯示單元)。溫度數(shù)據(jù)按動態(tài)方式顯示，將采集到的數(shù)值通過標度轉換由四位數(shù)碼管顯示?！妗鏋檫M位界限的關系。在正常測溫情況下，℃。用同樣方法讀取序列號的56位。需要注意的是，無論是單點還是多點溫度檢測，在系統(tǒng)安裝及工作之前，應將主機逐個與DS18B20掛接，讀出其序列號?！　?7) 進行CRC校驗和數(shù)據(jù)處理后送LED顯示器顯示?！　?5) 按照E2PROM中建立的關系表的順序取出64位ROM代碼發(fā)送到單總線?！　?3) 延遲104μs。開始復位DS18B20發(fā)出搜索ROM的命令返回讀在線DS18B20序列號所有在線DS18B20是否訪問完？是否存在一個DS18B20？初始化DS18B20啟動所有在線的DS18B20作溫度A/D轉換跳過ROM命令；轉換命令延時104μs初始化DS18B20執(zhí)行期間匹配命令發(fā)一個DS18B20序列號發(fā)讀暫存RAM命令讀匹配的DS18B20溫度YNYN圖42巡檢顯示子程序流程圖(1) 發(fā)跳過ROM命令CCH。多個器件掛在一條總線上為了識別不同的器件，在程序設計過程中一般有四個步驟：初始化命令；傳送ROM命令；傳送RAM命令；數(shù)據(jù)交換命令。 (5) 系統(tǒng)的軟件設計應充分考慮到軟件抗干擾措施。 (3) 外部設備和外部事件盡量采用中斷方式與CPU聯(lián)絡,這樣既便于系統(tǒng)模塊化, 也可提高程序效率。 圖311 報警電路4 多路溫度采集系統(tǒng)的軟件設計 主程序流程設計 開始初始化掃描鍵盤是否有鍵按下？采集溫度是否為單通道顯示？顯示溫度值并且過溫度報警循環(huán)顯示并且過溫度報警結束YNYN圖41 主程序框圖(1) 采用模塊程序設計。蜂鳴器可用AT89S52的I/O口線通過設置PNP的飽和截止驅動蜂鳴器發(fā)聲,當I/O口線發(fā)出具有一定的低電平信號,即可使蜂鳴器報警。圖310 鍵盤電路 報警電路設計在單片機采集溫度發(fā)生低于或超出所設定的溫度時，單片機系統(tǒng)能相應發(fā)出提醒。圖39 顯示電路 鍵盤電路設計基于DS18B20的多點溫度采集，共模擬了4點溫度，具有各點溫度采集功能，通過按鍵設置也可以監(jiān)控某一通道的溫度,還設置報警溫度，具有越限報警功能。根據(jù)以上所述，本設計選用的顯示方示為動態(tài)顯示。動態(tài)顯示就是單片機定時的對LED進行掃描，然后使其逐個的顯示出結果。靜態(tài)顯示就是當顯示器顯示某個字符時侯，和它相應的段（即就是發(fā)光二極管）恒定的導通或者截止，直到顯示要另一個字符為止。因此，選擇直接由三極管驅動。 顯示電路設計本設計使用了四塊共陽極結構的LED，對數(shù)碼管的驅動有兩種選擇，一種是顯示驅動器MAX7221，一種選擇是三極管驅動。共陽極LED顯示器的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常此公共陽極接正電壓。 在本系統(tǒng)中，由于該溫度計還要進行信息的實時顯示，所以設計了LED顯示電路。 顯示器與鍵盤電路的設計 基于DS18B20的多點溫度采集，共模擬了4點溫度，具有各點溫度采集功能，通過按鍵設置也可以監(jiān)控某一通道的溫度,還設置報警溫度，具有越限報警功能。 （2）實時顯示當前溫度，可以單通道也可以循環(huán)顯示。本系統(tǒng)采用四位共陽極數(shù)碼管動態(tài)顯示溫度，系統(tǒng)設有上下限報警電路。本設計中以DS18B20為傳感器AT89S52單片機為控制核心組成的多點溫度測試系統(tǒng)。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。如果門電路仍然未關閉，則重復以過程。計數(shù)器設置為55℃時的值，如果計數(shù)器到達0之前，門電路未關閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當前溫度高于55℃。LSB設置清除斜率累加器比較預置低溫度系數(shù)振蕩器高溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)器計數(shù)器=0=0溫度寄存器預置停止加1圖38 DS18B20測溫原理框圖DS18B20的溫度測量原理如下：DS18B20測量溫度時使用特有的溫度測量技術，其測量電路框圖如圖38所示。圖36 DS18B20的讀時序DS18B20的寫時序對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。對于DS18B20的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在15μs之內就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S52單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。電源檢測存儲器控制邏輯溫度傳感器高溫度觸發(fā)低溫度觸發(fā)64位ROM和單線借口存儲器8位CRC觸發(fā)器圖34 DS18B20內部結構圖DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。 DS18B20的工作原理是：DS18B20采用3腳PR35封裝，其中 GND為地；I/O為數(shù)據(jù)輸入/輸出端（即單線總線），該腳為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平；VDD是外部+5V電源端，不用時應接地；DQ為空腳。6） 內部有溫度上、下限告警設置。 4） 測量溫度范圍在－55℃到＋125℃之間。2） 在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。表31 DS18B20詳細引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。DS18B20 特點如下：硬件接口簡單，性能穩(wěn)定，單線接口，僅需一根口線與MCU連接無需外圍元件；由總線提供電源；測溫范圍為55～75℃；℃；9位溫度讀數(shù)；A/D變換時間為200ms；用戶自設定溫度報警上下限，其值是非易失性的；報警搜索命令可識別那片DS18B20超溫度限。 DS18B20簡介DS18B20是美國Dallas半導體公司推出的第一片支持一線總線接口的溫度傳感器。處理時，將DS18B20信號線與單片機一位口線相連，單片機可掛接多片DS18B20，從而實現(xiàn)多點溫度檢測系統(tǒng)。讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。由于每片DS18B20含有唯一的硅串行數(shù)，所以在一條總線上可掛接多個DS18B20芯片。圖33中：C7=10uf，R21=圖33 復位電路本設計中以DS18B20為傳感器、AT89S52單片機為控制核心組成的多點溫度測試系統(tǒng)。如圖33所示。但是，電容的充電時間決定了RST端持續(xù)高電平的時間。對電源+5V而言，電容C3和電阻R3構成了微分電路。時鐘電路如圖32所示。為了減少寄生電容，晶振和電容應該與單片機芯片安裝時盡可能的靠近，以確保振蕩器穩(wěn)定，可靠地工作。通常電路中的電容C1和C2的值都取為30PF。如圖32時鐘電路，單片機的運行速度會受到晶振頻率的影響，因此晶振頻率的選擇很重要。AT89C51單片機內部有一個高增益反響放大器，它用來構