【正文】 3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0xf4}。延時(shí)函數(shù)用define uint unsigned int define uchar unsigned char define Disdata P1 //段碼輸出口 //sbit LEDC=P2^0。在此祝愿老師身體健康，工作順利。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的直覺(jué)和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求都深深的影響了我，她對(duì)我的嚴(yán)格要求讓我學(xué)到了知識(shí)，掌握了科研的方法，也獲得了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)。應(yīng)用參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] [m].電子工業(yè)出版社,2011[2] 廖冬初，[M].華中科技大學(xué)出版社例如系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可以加入溫度報(bào)警的程序等。 本系統(tǒng)的優(yōu)良功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的全面、實(shí)時(shí)、自動(dòng)的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取有效防護(hù)措施。在本系統(tǒng)中，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。最后由數(shù)碼管顯示出采集的溫度。在溫度轉(zhuǎn)換和讀取溫度前，首先要通過(guò)產(chǎn)生復(fù)位脈沖初始化DS18B20,然后DS18B20發(fā)出應(yīng)答脈沖，當(dāng)單片機(jī)接收到應(yīng)答脈沖后才開(kāi)始后續(xù)的操作。//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 TR0=1。 //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 Write mand to ds18b20(0x44)。//CPU開(kāi)放中斷 while(reset pulse())。 ET0=1。//定時(shí)器0方式1 TH0=(65536500)/256。復(fù)位時(shí)，TMOD所有位均為0。 定時(shí)器方式控制寄存器TMOD用于設(shè)置Tn的功能模式和工作方式以及門(mén)控制信號(hào)你，只能字節(jié)尋址，字節(jié)地址為89H，高四位用于定時(shí)器T1,低四位用于定時(shí)器T0。AT89C51單片機(jī)中斷處理過(guò)程:中斷響應(yīng)條件和時(shí)間是中斷源有中斷請(qǐng)求；此中斷源的中斷允許位為1；CPU開(kāi)中斷（即EA=1）。//接收0 } } return(temp)。 if(s==1) { temp=temp|0x80。 s=DQ。 _nop_()。//循環(huán)右移一位 DQ=0。i8。 temp=0。 bit s。所有讀時(shí)序的最短持續(xù)期限為60微秒，各個(gè)讀時(shí)序之間必須有最短為1微秒的恢復(fù)時(shí)間。來(lái)自DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)間片下降沿之后15微秒有效。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至低電平時(shí)產(chǎn)生讀時(shí)序。 } mand=_cror_(mand,1)。 DQ=1。 _nop_()。 _nop_()。 DQ=1。 0x01)==0) //寫(xiě)0 { DQ=0。i8。其程序如下： void write mand to ds18b20(unsigned char mand){ unsigned char i。如果線為高電平寫(xiě)1就發(fā)生，如果線為低電平便發(fā)生寫(xiě)0。所有時(shí)序必須有最短為60微秒的持續(xù)期，在各寫(xiě)周期之間必須有最短為1微秒的恢復(fù)時(shí)間。 往DS18B20寫(xiě)數(shù)據(jù) 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高邏輯電平拉至低邏輯電平時(shí)，產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)序。故主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，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(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。 DS18B20的軟件設(shè)計(jì) DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然LED的發(fā)光的強(qiáng)度除了與工作電流有關(guān)，還與LED的型號(hào)有關(guān)。LED顯示器的結(jié)構(gòu)和封裝如圖所示。共陰極LED顯示器的發(fā)光二極管的負(fù)極接地，當(dāng)發(fā)光二極管的正極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。而我們經(jīng)常采用的是八段顯示器，既LED顯示器中有八個(gè)發(fā)光二極管，分別代表“a,b,c,d,e,f,g”七個(gè)字段和一個(gè)全小數(shù)點(diǎn)“ dp”。因此為L(zhǎng)ED顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。為了顯示數(shù)字或字符，必須對(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。 顯示器及其接口單片機(jī)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LCD(Liquid Crystal Display)顯示器、CRT顯示器等。C，而典型產(chǎn)品的誤差僅為士0 .25176。C范圍內(nèi)，DS18B20的上下限誤差分別為+176。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。表1 輸出溫度值的不同進(jìn)制溫度（176。設(shè)S為標(biāo)志位，對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時(shí)，先將二進(jìn)制的各位取反加1后再計(jì)算十進(jìn)制。單片機(jī)可通過(guò)單總線讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位字節(jié)在前，高位字節(jié)在后，176。C當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。這樣，經(jīng)過(guò)比較后所得的溫度寄存器的值就是最終讀取的溫度值了，其最末位代表0. 5176。C，就置1，176。C ,溫度寄存器的最低位就置0。在計(jì)數(shù)器2停止計(jì)數(shù)后，176。C計(jì)數(shù)器所需的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)。為了補(bǔ)償振蕩器溫度特性的非線性性，斜率累加器提供的預(yù)置數(shù)也隨溫度相應(yīng)變化。C像對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)置值。C，這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)便停止。初始時(shí)，溫度寄存器被預(yù)置成55176。低溫度系數(shù)振蕩器是一個(gè)振蕩頻率隨溫度變化很小的振蕩器，為計(jì)數(shù)器1提供一頻率穩(wěn)定的計(jì)數(shù)脈沖。 DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20的內(nèi)部框圖如圖7所示，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、用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定的溫度上下限值、觸發(fā)器存儲(chǔ)與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼發(fā)生器等7部分。單線總線經(jīng)過(guò)5k的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài)。總線主機(jī)發(fā)送TX復(fù)位脈沖(最短為480μs的低電平信號(hào))。協(xié)議由幾種單線上信號(hào)類(lèi)別型組成:復(fù)位脈沖，存在脈沖，寫(xiě)0，寫(xiě)1，讀0，和讀l所有這些信號(hào)除了存在脈沖之外均由總線主機(jī)產(chǎn)生。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，遵循嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此，系統(tǒng)對(duì)DS18B20和各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行，即初始化DS18B20(發(fā)復(fù)位脈沖) →發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。處理時(shí)，將DS18B20信號(hào)線與單片機(jī)一位口線相連，單片機(jī)可掛接多片DS18B20,從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。圖6 DS18B20內(nèi)部等效電路圖 DS18B20 的使用方法由于DS18B20 采用的是1－Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，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(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20 芯片的訪問(wèn)。主機(jī)或者從機(jī)通過(guò)一個(gè)漏極開(kāi)路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線，而讓其他設(shè)備使用總線，其內(nèi)部等效電路如圖6 所示。當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)則按多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)操作。主機(jī)可以是微控制器，從機(jī)可以是單總線器件，它們之間的數(shù)據(jù)交換只通過(guò)一條信號(hào)線。該技術(shù)采用單根信號(hào)線，既可傳輸時(shí)鐘，又能傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而這種單總線技術(shù)有線路簡(jiǎn)單，硬件開(kāi)銷(xiāo)少，成本低廉，便于總線擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。DQ引腳的1/O為數(shù)據(jù)輸入/輸出端(即單線總線)，常態(tài)下呈高電平。VDD:接電源引腳，.GND:接地。F)（6）內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能。C (–67176。（5）檢測(cè)溫度范圍為–55176。C。 （2）先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。由于每一個(gè)DS18B20出廠時(shí)都刻有唯一的一個(gè)序列號(hào)并存入其ROM中，因此CPU可用簡(jiǎn)單的通信協(xié)議就可以識(shí)別，從而節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 DS18B20簡(jiǎn)介 DS18B20數(shù)字溫度傳感器概述美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，可以直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理，通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9位的溫度讀數(shù)。動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出量隨時(shí)間的變化規(guī)律將再現(xiàn)輸入量隨時(shí)間的變化規(guī)律，即它們具有同一時(shí)間函數(shù)。動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)特性。而實(shí)際中大量的被測(cè)量是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)信號(hào)，傳感器的輸出不僅需要精確地顯示被測(cè)量的大小，還要顯示被測(cè)量隨時(shí)間變化的規(guī)律，即被測(cè)量的波形。傳感器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有:線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等。傳感器這一基本特性可用靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性來(lái)描述。圖4 時(shí)鐘晶振電路和復(fù)位電路 傳感器的基本特性在監(jiān)控系統(tǒng)中有各種不同的物理量需要監(jiān)測(cè)和控制，這就要求傳感器能感受被測(cè)非電量并將其轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的電量。復(fù)位對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，是程序還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。(4) RST/VPD:復(fù)位/備用電源線，可以使89C51處于復(fù)位工作狀態(tài)。若=1則允許使用片外ROM.(3) :片外ROM選通線，在執(zhí)行訪問(wèn)片外R0M的指令M0VC時(shí)，89C51自動(dòng)在PSEN上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，用于為片外R0M芯片的選通。 (2) /Vpp:允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器/編程電源線，可以控制89C51使用片內(nèi)R0M還是使用片外R0M。在不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，89C51自動(dòng)在ALE/上輸出頻率為fosc/6的脈沖序列。 控制線一共有6條: (1) ALE/:地址鎖存允許/編程線，配合PO口引腳的第二功能使用。(4) P3口為8位準(zhǔn)雙向1/0口，內(nèi)部具有上拉電阻，它是雙功能復(fù)用口，每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。它與地址總線高8位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。作為通用1/0口時(shí)，輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需外接專(zhuān)用鎖存器。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2口作為高8位地址線，PO口分時(shí)作為低8位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。通常把4個(gè)端口稱為POP3(見(jiàn)圖3)。 單片機(jī)引腳單片機(jī)有4個(gè)I/0端口，每個(gè)端口都是8位雙向口，共占32根引腳。 AT89C51單片機(jī)AT89C51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)片內(nèi)含4kBytes ISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS 51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元。第 35 頁(yè) 共33 頁(yè)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)，輸入輸出電路(I/O口)，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路(LCD或LED驅(qū)動(dòng)電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小、而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。然后單片機(jī)工作，（運(yùn)行一系列程序）經(jīng)過(guò)寫(xiě)，讀，轉(zhuǎn)換，顯示等一系列的運(yùn)行,顯示結(jié)果送到數(shù)碼管，四個(gè)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)，最后準(zhǔn)確的顯示環(huán)境溫度。～，即數(shù)碼管的8端。本電路由5V的外部穩(wěn)壓源提供工作電壓，外部有一個(gè)晶振電路，構(gòu)成單片機(jī)的內(nèi)部晶振電路，為單片機(jī)提供所需要的時(shí)鐘頻率，可獲得較高的刷新頻率，頻率為12MHz，可以滿足整個(gè)電路對(duì)頻率的要求。（3） 把DS18B20芯片插入“四路單總線”區(qū)域中的任一個(gè)插座中，注意電源與地信號(hào)不要接反。 系統(tǒng)工作原理電路圖如下：圖2 系統(tǒng)電路系統(tǒng)的硬件電路連線如下（1） 把“單片機(jī)系統(tǒng)”－“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ABCDEFGDP端子上。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)能否被廣泛使用，性價(jià)比是其中一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)供電電源采用抗干擾措施。提高系統(tǒng)的可靠性通常從以下幾個(gè)方面考慮:使用可靠性高的元器件。其簡(jiǎn)單框圖如下：圖1 設(shè)計(jì)總體框圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則要求單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性高、操作維護(hù)方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)。傳感器感受環(huán)境溫度，輸送溫度信號(hào)，而單片機(jī)部分是本系統(tǒng)的核心、中樞，數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示部分可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示。 本系統(tǒng)硬件電路可分為三個(gè)部分:一傳感器部分；二單片機(jī)部分；三數(shù)碼動(dòng)態(tài)顯示部分。為此在本文中作者設(shè)計(jì)了基于ATMEL公司AT89C51 的溫度測(cè)量系統(tǒng)。溫度的測(cè)量值用數(shù)碼管顯示 。 AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含有4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和128的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用AEMEL公司的高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。集成溫度傳感器內(nèi)部集成有感溫元件、補(bǔ)償和放大電路等，具有誤差小、體積小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，如DSl8B20。 課題研究的目和意義單片機(jī)在檢測(cè)和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,溫度是一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)常需要測(cè)量、控制和保持的量, 對(duì)單片機(jī)溫度測(cè)量系統(tǒng)的研究有重要目的和意義。本論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了溫度實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示系統(tǒng)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中,人們都需要對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。關(guān)鍵詞 單片機(jī)；溫度測(cè)量；單總線；數(shù)字溫度傳感器MCS51 SINGLECHIP TEMPERATURE CONTROL SYSTEM Student: Qin Lei, College of e