【正文】 依次為顯示關(guān)閉、顯示清屏、顯示光標(biāo)移動設(shè)置最后進(jìn)行寫操作。再發(fā)起跳過ROM匹配操作命令然后讀暫存器將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出并轉(zhuǎn)為顯示碼送到液晶顯示。一旦單片機(jī)檢測到應(yīng)答脈沖便發(fā)起跳過ROM匹配操作命令。 圖215 DS18B20溫度采集電路 ?需啟動讀時(shí)序完成?畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 高精度溫度計(jì) 15 第三章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 主程序 在主程序流程圖中初始化液晶模塊然后延時(shí)一段時(shí)間進(jìn)入While循環(huán)讀取溫度將溫度顯示在LCD液晶屏上。其中1腳GND2腳為數(shù)據(jù)輸入端3腳VCC形成上拉電阻。 圖214 DS18B20的/讀寫時(shí)序 DS18B20常用指令 DS18B20的操作分為ROM操作指令和RAM操作指令兩類。 2寫流程時(shí)序 對于DS18B20的寫時(shí)序仍然分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過程。 對于DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后在15秒之內(nèi)就得釋放單總線以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 DS18B20的初始化時(shí)序 圖213 DS18B20的初始化時(shí)序圖 DS18B20的讀/寫時(shí)序 控制器在寫時(shí)序?qū)憯?shù)據(jù)到DS18B20,序傳送一位數(shù)據(jù)。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時(shí)序開始如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)在進(jìn)行寫命令后主機(jī)需啟動讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時(shí)序初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。從而對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。其中TM測試模式標(biāo)志位出廠時(shí)被寫入0不能改變R0、R1溫度計(jì)分辨率設(shè)置位出廠時(shí)R0、R1置為缺省值R0=1R1=1即12位分辨率用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率。配置寄存器為高速暫存存儲器中的第五個(gè)字節(jié)。對應(yīng)的溫度計(jì)算當(dāng)符號位S=0時(shí)直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制當(dāng)S=1時(shí)先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a再計(jì)算十進(jìn)制值。當(dāng)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(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個(gè)字節(jié)。可通過軟件寫入用戶報(bào)警上下限值。用于采集溫度并轉(zhuǎn)換成電信號。64位激光ROM從高位到低位依次為8位CRC、48位序列號和8位家族代碼(28H)組成。具體結(jié)構(gòu)如圖29所示。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)此引腳必須接地。當(dāng)被用在寄生電源下也可以向器件提供電源。 DS18b20結(jié)構(gòu)及引腳功能說明 DS18B20的引腳 圖28 溫度傳感器DS18B20引腳圖 溫度傳感器DS18B20引腳功能表 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。 RS=0、RW=0時(shí)為寫指令 RS=0、RW=1時(shí)為讀指令 RS=系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 圖27 1602字符液晶顯示電路接口圖 DS18b20 溫度傳感器 DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器具有3引腳TO92小體積封裝形式溫度測量范圍為55℃125℃,可編程為9位12位A/D轉(zhuǎn)換精度℃、℃、℃℃被測溫度用符號擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出支持3V使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便,其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入聯(lián)到3根或2根線上CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信占用處理器的端口較少可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 1110 (7) . N ^ n → ヨ セ ホ n 1111 (8) / ? O o ← ツ ソ マ 176。 y 1010 (3) * : J Z j z エ コ ハ レ j 千 1011 (4) + 。 0110 (7) amp。其內(nèi)部還有自定義字符CGRAM可用于存儲自已定義的字符。 具體的1602讀寫操作時(shí)序如圖25和26所示。 指令11讀數(shù)據(jù)。 指令9讀忙信號和光標(biāo)地址 BF為忙標(biāo)志位高電平表示忙此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)如果為低電平表示不忙。 指令7字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令5光標(biāo)或顯示移位 S/C高電平時(shí)移動顯示的文字低電平時(shí)移動光標(biāo)。 指令4顯示開關(guān)控制。 指令3光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D光標(biāo)移動方向高電平右移低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。說明1為高電平、0為低電平 指令1清顯示指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。 第16腳背光源負(fù)極。 第714腳D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 第4腳RS為寄存器選擇高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第2腳VDD接5V正電源。利用點(diǎn)陣字形特點(diǎn)可自定義漢字字庫讓其顯示漢字。 1602液晶顯示器 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式LCD目前常用16*116*220*2和40*2行等的模塊。fosc可在2MHZ—12MHZ選擇。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 高精度溫度計(jì) 5 圖24 時(shí)鐘電路 內(nèi)部方式在XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作定時(shí)元件內(nèi)部反相放大器自激振蕩產(chǎn)生時(shí)鐘。 時(shí)鐘(晶振)電路 器件(如觸發(fā)器寄存器存儲器等)構(gòu)成,這些數(shù)字器件的工作必須按時(shí)間順序完成,這,沒有時(shí)鐘電路單片機(jī)就無法工作。 圖23 按鍵復(fù)位電路 按鍵復(fù)位是利用開關(guān)按鈕來實(shí)現(xiàn)的即通電后按下開關(guān)使得瞬間RST端的電位與Vcc相同隨著電容上儲能增加電容電壓也增大充電電流減少RESET端的電位逐漸下降。本次設(shè)計(jì)中采用按鍵復(fù)位的方法進(jìn)行復(fù)位操作。高電平有效的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為24個(gè)振蕩周期以上。 復(fù)位電路 RST引腳是復(fù)位信號的輸入端。當(dāng)89C51從外部程序存儲器取指令時(shí)該腳有效(上升沿)。對內(nèi)部Flash存儲器編程期間該引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)ALE輸出脈沖用于鎖存P0口分時(shí)送出的低8位地址下降沿有效。若要訪問外部程序存儲器則\ AT89C51引腳功能說明 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 平。當(dāng)RESET端出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。出于芯片引腳數(shù)的限制P3端口每個(gè)引腳具有第二功能。當(dāng)訪問片外存儲器時(shí)用作高8位地址總線。 ~: 一組內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口可驅(qū)動4個(gè)TTL門電路。作入/輸出口時(shí)必須外接上拉電阻它可驅(qū)動8個(gè)TTL門電路。 XTAL2:外接晶振輸出端。 Vss: 接地端(GND)。這40條引腳可分為I/O端口線32條、控制線4條、電源線2條、外接晶體線2條四部分,AT89C51引腳排列如圖22所示。 AT89C51引腳功能說明 掌握AT89C51單片機(jī)應(yīng)首先了解AT89C51的引腳熟悉并牢記各引腳的功能。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。 圖21 高精度溫度計(jì)系統(tǒng)方案 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) A89C51單片機(jī) AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory的低電壓高性能CMOS 8位微處理器俗稱單片機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)硬件部分包括單片機(jī)、溫度檢測系統(tǒng)、液晶顯示器。 該設(shè)計(jì)方案是以AT89C51單片機(jī)為控制核心用溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采集繼而顯示在1602LCD上從而達(dá)到顯示當(dāng)前環(huán)境溫度的目的。溫度傳感器DS18B20采集溫度信號送該給單片機(jī)處理存儲器通過單片機(jī)對某些時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲單片機(jī)再把溫度數(shù)據(jù)送LCD顯示已達(dá)到顯示當(dāng)前溫度的目的。 我們設(shè)計(jì)的溫度系統(tǒng)是由中央控制器、溫度檢測器及顯示器組成。目前字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件。利用點(diǎn)陣字形特點(diǎn)可自定義漢字字庫讓其顯示漢字。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司推出的單片機(jī)它與MCS51完全兼容4K程序存儲器采用閃速存儲技術(shù)設(shè)有三級加密不易仿制其寬電壓范圍2767V及低功耗的特點(diǎn)特別適用于微型儀器儀表。他在測溫精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820有了很大的改進(jìn)給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量并且從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讀寫,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。 DS18B20是美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。最后,由1602液晶顯示器將溫度顯示出來。本設(shè)計(jì)大體分三個(gè)工作過程首先,由DS18b20溫度傳感器芯片測量當(dāng)前的溫度,并將結(jié)果送入單片機(jī)。DS18B20可以直接讀出被側(cè)溫度值而且采用三線制與單片機(jī)相連減少了外部的硬件電路具有低成本和易使用的特點(diǎn)。我們用一種相對比較簡單的方式來測量。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)大的比例。 I 摘 要 【摘要】在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常要用到溫度的檢測及控制溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。在生產(chǎn)過程中為了高效地進(jìn)行生產(chǎn)必須對它的主要參數(shù)如溫度、壓力、流量等進(jìn)行有效的