【正文】 34H 。78H～7BH為2通道設(shè)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(shè)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(diào)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(xué)四年對我辛勤教導(dǎo)的老師們以及同窗四年的同學(xué)，謝謝你們對我四年的關(guān)心和照顧。由于本人水平有限，而且經(jīng)驗不足。本畢業(yè)設(shè)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(xué)知識應(yīng)用于實踐的能力。在論文上給我很多的幫助和指導(dǎo)。同時充分利用有限端口，在保證溫度采集可靠性的基礎(chǔ)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(guān)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(diào)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(shè)計和測試后，用模擬值檢測按鍵功能，接著實現(xiàn)了DS18B20對多點溫度信號通道的采集，同時也完成了四點通道的循環(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(zhuǎn)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。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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(diào)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(biāo)度轉(zhuǎn)換由四位數(shù)碼管顯示?！妗鏋檫M位界限的關(guān)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(yīng)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(guān)系表的順序取出64位ROM代碼發(fā)送到單總線?！　?3) 延遲104μs。 開始始 復(fù)位DS18B20發(fā)出搜索ROM的命令讀在線DS18B20序列號 是否存在一個 DS18B20？ N 初始化DS18B20Y啟動所有在線的DS18B20作溫度A/D轉(zhuǎn)換跳過ROM命令，轉(zhuǎn)換命令 延時104us 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溫度所以在線 DS18B20是否 訪問完？ NY返回 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(shè)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(shè)計應(yīng)充分考慮到軟件抗干擾措施。 (3) 外部設(shè)備和外部事件盡量采用中斷方式與CPU聯(lián)絡(luò),這樣既便于系統(tǒng)模塊化, 也可提高程序效率。 圖315 報警電路4 多點溫度采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計 主程序流程設(shè)計如圖41所示： 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(jié)束YNYN圖41 主程序框圖 (1) 采用模塊程序設(shè)計。蜂鳴器可用AT89C51的I/O口線通過設(shè)置PNP的飽和截止驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲,當(dāng)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314 鍵盤電路 報警電路設(shè)計在單片機采集溫度發(fā)生低于或超出所設(shè)定的溫度時，單片機系統(tǒng)能相應(yīng)發(fā)出提醒。 圖313 顯示電路 鍵盤電路設(shè)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(shè)置也可以監(jiān)控某一通道的溫度,還設(shè)置報警溫度，具有越限報警功能。 。本設(shè)計采用的是共陰極數(shù)碼管。在串聯(lián)方式中，確定電源電壓VCC時，例如4英寸7段LED數(shù)碼顯示器LC4141的每一筆段由四只LED發(fā)光二極管按串聯(lián)方式連接而成，因此導(dǎo)通電壓應(yīng)在78V之間，電源電壓VCC必須取9V以上。 74LS164功能表輸 入輸 出 清除時鐘ABQAQBQHLLLLHLQA 0QB 0 QH 0H↑HHHQAnQGnH↑LLQAnQGnH↑LLQAnQGn，其中ag段用來顯示數(shù)字或字符的筆畫，dp顯示小數(shù)點，9引腳作為公共地。 74LS164管腳圖A和B為74LS164的串行輸入端；QAQH為74LS164的并行輸出端；CLK是串行時鐘輸入端；CLR是串行輸出清零端；VCC：+5V；GND：接地端。顯示內(nèi)容有溫度值的千位、百位、十位、個位。 由于本設(shè)計所需要顯示的內(nèi)容比較簡單，只包括現(xiàn)場溫度值、溫度限定值以及PID系數(shù)的顯示，所以本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示設(shè)備采用LED數(shù)碼管。外圍驅(qū)動電路設(shè)計比較簡單，顯示能力的擴展將不會涉及到硬件電路的修改，可擴展性很強。 液晶顯示屏具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點，用戶可以根據(jù)自己的需求，顯示自己所需要的、甚至是自己動手設(shè)計的圖案。數(shù)碼管是現(xiàn)在電子設(shè)計中普遍使用的一種顯示設(shè)備，每個數(shù)碼管由七個發(fā)光二極管按照一定的排列結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)七個發(fā)光二極管的正負(fù)極連接不同，又分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管兩種，選擇的數(shù)碼管不同，程序設(shè)計上也有一定的差別。該電路由晶體管（NPN）、顯示器（共陽極LED）和電阻構(gòu)成。LED顯示器采用8段發(fā)光二極管。SW1～SW4通道0～通道3報警， XUNJIAN為巡檢鍵,關(guān)閉進入巡檢模式。 （3）命令按鍵5個：通道0～通道3按鍵，巡檢鍵。該控制系統(tǒng)的功能如下： （1）溫度控制得設(shè)定范圍為0～125℃，℃。用4只DS18B20同時測控4點溫度（視實際需要還可擴展通道數(shù)）。 DS18B20與單片機的接口設(shè)計溫度采集是工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常遇到的問題。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。溫度表示值為9bit，高位為符號位。同時，計數(shù)器復(fù)位在當(dāng)前溫度值上，電路對振蕩器的溫度系數(shù)進行補償，計數(shù)器重新開始計數(shù)直到回零。內(nèi)部計數(shù)器對一個受溫度影響的振蕩器的脈沖計數(shù)，低溫時振蕩器的脈沖可以通過門電路，而當(dāng)?shù)竭_(dá)某一設(shè)置高溫時，振蕩器的脈沖無法通過門電路。圖39 DS18B20的寫時序 對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當(dāng)要寫0時序時，單總線要被拉低至少60μs，保證DS18B20能夠在15μs到45μs之間能夠正確地采樣I/O總線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15μs之內(nèi)就得釋放單總線。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60μs才能完成。DS18B20的復(fù)位時序 圖37 DS18B20的復(fù)位時序 DS18B20的讀時序?qū)τ贒S18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。 由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時序要求。其工作時序包括復(fù)位時序、寫時序和讀時序，如圖34，35，36所示。圖34所示為DS18B20的內(nèi)部框圖，它主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器（內(nèi)含RAM），用于存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器存儲與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗碼（CRC）發(fā)生器等七部分。 7）支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在一根三線上，實現(xiàn)多點測溫8） 負(fù)壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 5） 數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。3） 實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 圖35 DS18B20的管腳排列（2）DS18B20的產(chǎn)品特點1） 只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。3VDD可選擇的VDD引腳。開漏單總線接口引腳。（1）DS18B20的引腳介紹TO－，其引腳功能描述見表34。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強、易配微處理器等優(yōu)點，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機處理。由于DS18B20只有三個引腳，其中兩根是電源線VDD和GND，另外一根用作總線DQ(Data In/Out)，由于其輸出和輸入均是數(shù)字信號且與TTL電平兼容，因此其可以與微處理器直接進行接口，從而省去了一般傳感器所必需的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。DS18B20提供9位溫度讀數(shù)，構(gòu)成多點溫度檢測系統(tǒng)而無需任何外圍硬件。從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息，僅需要一根口線（單線接口）。用4只DS18B20同時測控4溫度（視實際需要還可擴展通道數(shù)）。對于手動按鈕復(fù)位，它是通過手動操作按鍵來給RST一個高電平，這種復(fù)位方式可以滿足設(shè)計的要求，原因是，手動按鍵的時候總是有一個過程，在這個時間段內(nèi)，系統(tǒng)能夠有足夠的時間復(fù)位。隨著電容充電的完成，RST端變成低電平。對于上電復(fù)位，上電以后，復(fù)位電路通過電容使RST持續(xù)一段時間的高電平，如果RST能夠持續(xù)充足時間的高電平，系統(tǒng)就有足夠的時間復(fù)位，那么就實現(xiàn)了系統(tǒng)復(fù)位的可靠性。圖32 時鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計 為了使系統(tǒng)能夠從正確的初始狀態(tài)開始工作，就必須在啟動單片機的時候?qū)纹瑱C復(fù)位。本設(shè)計使用NPO電容，原因是它的溫度穩(wěn)定性比較好。電路對外接電容的值盡管沒有明確的要求，然而電容的晶體振蕩器頻率會受到電容大小的影響，以及振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性都會受到影響。晶振的起振頻率有兩個，另一個是12MHZ，本設(shè)計的AT89C51單片機采用的是12MHz。此放大器有兩個引腳，一個是的輸入引腳XTAL1，另一個是輸出引腳XTAL2，這兩個引腳跨接晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，目的是用來構(gòu)成一個自激勵振蕩器。一般時鐘設(shè)計有兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。時鐘電路通常由晶震控制芯片、電容和晶體震蕩器組成。P3 口為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng)P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。這是 由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口：P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 口緩沖器可接收輸出4 個TTL 門電流，當(dāng)P2 口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1 口管腳寫入1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH 編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH 進行校驗時，P0 輸出原碼，此時P0 外部必須被拉