【正文】 8B20發(fā)送跳過ROM搜索命令Write cmd(0xbe)。//啟動一次溫度轉(zhuǎn)換reset()。//復(fù)位DS18B20Write cmd(0xcc)。//每中斷一次，time count加1if(time count==20)//中斷定時達到1S，50ms*20=1s{time count=0。TL0=0XB0。//開中斷}}} 計算溫度子程序?qū)AM中讀取值進行BCD碼的轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖44所示圖44計算溫度子程序程序如下：void timer0() interrupt 1//定時器0中斷，中斷標(biāo)號為1{uint result。//次數(shù)清零write_(0x0c)。//設(shè)置為顯示開，開光標(biāo)，閃爍}if(num==2)//如果按下選擇鍵的次數(shù)為2{write_(0x80+0x00+13)。//關(guān)閉中斷write_(0x80+0x00+5)。//設(shè)置為顯示開，關(guān)光標(biāo)，不閃爍 TR0=1。//光標(biāo)移到第一行第十五個位置 } if(num==3)//如果按下選擇鍵的次數(shù)為3 { num=0。//光標(biāo)移到第一行第七個位置 write_(0x0f)。//等待按鍵抬起； if(num==1)//如果按下選擇鍵的次數(shù)為1 { TR0=0。//延時消抖if(XuanZe==0)//如果按鍵還處于按下狀態(tài) { num++。所以在程序編寫上也是體現(xiàn)了按鍵的功能，在軟件設(shè)計中，按鍵按一次，進行延時，LCD光標(biāo)閃爍進行選擇，再按一次按鍵， 因為溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是指溫度轉(zhuǎn)換開始命令，所以當(dāng)采用12位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。//延時一段時間 } return temp。//總線拉高，執(zhí)行如下的讀操作 if(DQ)//如果DS18B20輸出高電平 temp|=0x80。//總線為低電平 temp=1。i0。//定義位循環(huán)變量 uchar temp=0。//延時（30us），等待DS18B20取走總線數(shù)據(jù) DQ=1；//總線拉高 cmd=1。0x01。i) //循環(huán)8次 { DQ=0。 //定義位循環(huán)變量for(i=8。 //將DS18B20的回應(yīng)讀到變量x，用于判斷復(fù)位delay1(20)。 //使總線為高電平delay1(14)。 //使總線為低電平delay1(80)。 //使總線為高電平delay1(8)。其程序流程圖如圖42所示42讀溫度子程序圖void reset() //DS18B20的復(fù)位函數(shù){ uchar x=0。 當(dāng)DS18B20采集到溫度信號以后，傳送給單片機進行處理，單片機處理以后進行溫度信號的轉(zhuǎn)換。 //調(diào)用報警函數(shù) } }DS18B20是在一根線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，并且需要嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證每位數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性，首先將DS18B20進行初始化，復(fù)位DS18B20，然后單片機進行等待DS18B20的應(yīng)答脈沖信號，單片機檢測到應(yīng)答脈沖，便發(fā)起跳過ROM匹配操作命令，成功執(zhí)行ROM操作命令后，就可以使用內(nèi)存操作命令啟動溫度轉(zhuǎn)換，延時一段時間后等待溫度轉(zhuǎn)換。 //開總中斷 while(1) { key()。 //啟動定時器0 ET0=1。 //50ms溢出一次 TL0=0XB0。 //初始化LCD TMOD=0X01。這樣可以在一秒之內(nèi)迅速測量一次被測溫度，通過把采集到的信號傳輸給單片機進行分析和處理，單片機進行處理進行溫度轉(zhuǎn)換，進行溫度處理后然后在LCD1602上顯示，讀有出實時溫度，通過按鍵可以設(shè)置溫度區(qū)間，溫度超過設(shè)置的區(qū)間，啟動蜂鳴器報警，便于及時監(jiān)測病人體溫變化。使用Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率和質(zhì)量非常高，語句生成的匯編代碼結(jié)構(gòu)很緊湊，容易理解。即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，它具有的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會讓你在設(shè)計中得心應(yīng)手，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢[9]。Keil提供了很多功能，包括C語言，編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)系統(tǒng)，通過一個集成開發(fā)環(huán)境將這些部分整合在一起。包括ANSI C編譯器，宏匯編器，調(diào)試器聯(lián)合行動，鏈接器，庫管理器，固件和實時操作系統(tǒng)內(nèi)核（實時內(nèi)核）[8]。是支持8051微控制器體系結(jié)構(gòu)的開發(fā)工具，在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。系統(tǒng)軟件程序包括主程序，溫度讀取程序，溫度轉(zhuǎn)換程序，溫度處理計算程序，顯示溫度程序，超出溫度報警程序。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件設(shè)計部分采用KeilC51單片機C語言來進行設(shè)計，使用這種語言在一定程度上可以更好地和單片機進行兼容，簡化軟件開發(fā)。當(dāng)程序運行外出現(xiàn)意外時，可以手動復(fù)位，所以不要重新啟動電源的微控制器，也可以是復(fù)位。一共設(shè)置了三個按鍵，一個是復(fù)位選擇按鍵，另外兩個是溫度上調(diào)和溫度下調(diào)按鍵。圖39 1602液晶模塊和單片機連接 當(dāng)溫度傳感器檢測到的體溫不在可檢測的范圍之內(nèi)，也就是說超出設(shè)定范圍了，這時單片機處理這個信號，單片機外圍接有源蜂鳴器，出現(xiàn)這種情況單片機給接有蜂鳴器那個引腳一個高電平脈沖信號，蜂鳴器接通發(fā)出報警信號，起到實時監(jiān)測控制功能。指令有很多， 分為幾類：分別是指令1光標(biāo)顯示，指令2光標(biāo)復(fù)位，指令3光標(biāo)移動，高電平右移，低電平左移，指令4顯示開關(guān)控制，指令5光標(biāo)或顯示移位 ，高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)，指令6功能設(shè)置命令，指令7字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置，指令8DDRAM地址設(shè)置，指令9讀忙信號和光標(biāo)地址 BF，指令10寫數(shù)據(jù)，指令11讀數(shù)據(jù)。LCD1602按顯示亮度分為兩種，一種是帶背光，另外一種是不帶背光，大多是基于控制器HD44780，背光的比較偏厚，在應(yīng)用中被沒有太大差別[7]。根據(jù)DS18B20協(xié)議各種操作系統(tǒng)協(xié)議：初始化DS18B20（發(fā)送復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)送操作命令→內(nèi)存中的數(shù)據(jù)處理液晶顯示屏LCD1602模塊是工業(yè)字符型液晶，1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器可以存儲了160個不同的點陣字符圖形，像阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母、常用的符號、和日文假名等?？赏ㄟ^軟件寫入TH和TL，設(shè)置溫度區(qū)間，超出設(shè)置溫度區(qū)間打出報警信號。溫度傳感器DS18B20，體現(xiàn)了溫度傳感器的模塊化，因此在測量溫度過程中不需要借助任何外圍元件，傳感器內(nèi)部封裝了傳感元件，及溫度采集電路，溫度轉(zhuǎn)換電路，溫度處理電路集成在一個類似三極管的器件內(nèi)，數(shù)字型溫度傳感器具有很多特點：（1）數(shù)據(jù)通信使用獨特的單總線接口，只需要一個引腳就能實現(xiàn)；（2）可以實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能，支持多個DS18B20信號采集；（3）零待機功耗，并且可通過數(shù)據(jù)線供電，~；（4）溫度分辨率可以選擇9~12位（二進制）的數(shù)字；（5）用戶可根據(jù)設(shè)計需要定義報警設(shè)置；（6）保護功能，接反時不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； 溫度傳感器DS18B20其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖，如圖38所示。3VDD可選擇的VDD引腳。同時單片機進行讀寫數(shù)據(jù)指令以及進行溫度轉(zhuǎn)換指令，都是通過數(shù)據(jù)總線這種方式傳入DS18B20，無需外部電源供電，溫度傳感器能測量的溫度范圍是在55℃至125℃的。DS18B20是一個可編程的，通過單總線方式進行通信的數(shù)字溫度傳感器，它有一個存儲在內(nèi)部存儲器唯一的64位的序列號，溫度分辨率可以選擇9?12（二進制）的數(shù)字，而無需外部設(shè)備直接指示[6]。美國DALLAS半導(dǎo)體公司推出的智能型溫度傳感器DS18B20，具有三個引腳，該傳感器與其他熱敏電阻溫度測量設(shè)備相比，它具有的優(yōu)點很多，比方說接線方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域，封裝成后可應(yīng)用于多種場合比如說可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等多種非極限溫度場合。圖35上電自動復(fù)位電路 圖36 手動復(fù)位電路單片機電路還有另一種復(fù)位方式，即使用手動復(fù)位方式。第一種是自動復(fù)位方式，只要在復(fù)位引腳RST端加多于兩個機器周期的高電平就可以，因此在復(fù)位端加上一個電容器和電阻器用于充電和放電就可以實現(xiàn)。 下圖34是時鐘電路圖電路圖。沒有這個時鐘，單片機就跑不起來。單片機片內(nèi)有一個高增益的反相放大器。單片機最小系統(tǒng)起振電容CC3一般采用15~33pF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好[4]。單片機最小系統(tǒng)是能使單片機正常工作的最小硬件單元電路，單片機最小系統(tǒng)電路是以單片機STC89C52作為MCU。STC89C52單片機的管腳圖如圖32所示。 在這40個引腳中，有的引腳功能較為單一，有的引腳卻具有雙重功能，如P3這8個引腳。它們共同作用，相互協(xié)同，一起實現(xiàn)單片機的功能。在空閑模式下，CPU停止，但RAM，定時器，計數(shù)器，串行口和中斷系統(tǒng)仍在工作。STC89C52的管腳比較多，各個管腳的功能也不相同。四個端口中兩個端口就能夠滿足設(shè)計需要電路系統(tǒng)，設(shè)計為使用該系統(tǒng)非常適合用于便攜式手持產(chǎn)品。顯然在眾多單片機控制系統(tǒng)中STC89C52RC具有很高的靈活性、使編程更加方便，更有利于實際操作并運行[3]。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。STC89C52使用經(jīng)典的MCS51內(nèi)核，MCS51內(nèi)核與傳統(tǒng)51單片機有很大區(qū)別，其增進了51單片機沒有的功能，使應(yīng)用的范圍更廣[2]。是一種集成電路芯片，將CPU、存儲器、定時計數(shù)器、I/O接口電路等集成在一個芯片。下圖是該設(shè)計的總體設(shè)計方框示意圖，如下圖21所示，圖21溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框示意圖 第三章 數(shù)字體溫計的硬件組成 數(shù)字體溫計設(shè)計電路組成硬件電路包括六個模塊（1） 主控制芯片：STC89C52；（2） 溫度采集模塊：DS18B20溫度傳感器；（3） 外圍接口電路：STC89C52的電路系統(tǒng)設(shè)計；（4） 溫度顯示模塊：液晶顯示屏LCD1602；（5） 溫度超出范圍的報警模塊：蜂鳴器報警模塊；（6） 電源模塊：USB接口，+5V電源接入； 該設(shè)計由以上六個模塊組成，在硬件設(shè)計上整合各個模塊，比如傳感器模塊，信號采集模塊，通過調(diào)用各個模塊實現(xiàn)設(shè)計的功能，在外圍電路設(shè)計上做到了簡約，減少硬件電路設(shè)計的復(fù)雜度，方便后期程序的調(diào)整與移植。采用溫度傳感器DS18B20，不需要進行AD轉(zhuǎn)換，單總線通信進行數(shù)據(jù)交換，在硬件電路設(shè)計上做到了傳感模塊的靈活應(yīng)用。當(dāng)體溫不在設(shè)置范圍內(nèi)時，可以發(fā)出報警信號，方便實時測量監(jiān)控體溫變化。采用方案四設(shè)計的數(shù)字體溫計和日常生活中所見到的體溫計比較，具有功耗低，讀數(shù)方便快捷，測溫范圍廣且精準(zhǔn)，最重要的優(yōu)勢是使用DS18B20傳感器輸出的信號是數(shù)字信號，不需要進行AD轉(zhuǎn)換，把數(shù)字信號傳送給單片機89C52進行數(shù)字信號處理與轉(zhuǎn)換，將實時溫度顯示在LCD1602液晶屏上，其輸出也是采用數(shù)字顯示，可以及時作出調(diào)整。 從以上四種方案論證分析得到采用方案四，從傳感器角度來說DS18B20不需要AD轉(zhuǎn)換，AD590需要轉(zhuǎn)換，使用DS18B20傳感器電路設(shè)計簡單并且比AD590溫度測量范圍廣，誤差比較小，硬件電路簡單，開銷比較小，主要研究在于軟件的設(shè)計，做到了開發(fā)軟件從而節(jié)約硬件，靈活性比較高，所以綜合以上四種方案選擇第四種。： 現(xiàn)實生活中大多數(shù)體溫計多由水銀制成，使用水銀體溫計不但測溫時間長，還存在很多不便之處，比如讀數(shù)不