【正文】 ()。 delay1_us()。 delay1_us()。 //在 15US 內(nèi)停止低電平 delay1_us()。 delay1_us()。 DQ=0。 DQ=1。 return(flag)。 //稍做延時后 如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delayx_us(240)。 //拉高總線 delayx_us(30)。 //精確延時 480us ~960us delayx_us(250)。 DQ=0。 rclk=1。 srclk=1。 b=b1。0x80) ser=1。j8。 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 19 srclk=1。 a=a1。0x80) ser=1。j8。 } } //// void outbyte(uchar a,b) {uchar j。 while(x) { while(y)。_nop_()。 _nop_()。_nop_()。 //初始下限值 // void delayx_us(unsigned char i) //11*x+12 { while(i)。 uint temph=31。 unsigned char seg,=0,weima=0x0ef。//0123456789+ Uchar code LED_dot[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}。 sbit P10=P3^2。 //LED 顯示 595 數(shù)據(jù)輸入 sbit srclk=P2^2。 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 17 DS18B20 芯片與單片機的接口 第 4章 .程序及效果展示 溫度監(jiān)測 51 單片機程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ=P1^4。 若要讀出當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)我們需要執(zhí)行兩次工作周期，第一個周期為 復(fù)位、跳過ROM 指令、執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換存儲器操作指令、等待 500uS 溫度轉(zhuǎn)換時間。如執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫指令則需要嚴格遵循 18B20的讀寫時序來操作。 5. 執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。操作指令同樣為 8 位，共 6 條，存儲器操作指令分別是寫RAM 數(shù)據(jù)、讀 RAM 數(shù)據(jù)、將 RAM 數(shù) 據(jù)復(fù)制到 EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將 EEPROM 中的報警值復(fù)制到 RAM、工作方式切換。 ROM 指令在下文有詳細的介紹。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理。 3. 控制器發(fā)送 ROM 指令：雙方打完了招呼之后最要將進行交流了， ROM 指令共有 5 條，每一個工作周期只能發(fā)一條， ROM 指令分別是讀 ROM 數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍 ROM、芯片搜索、報警芯片搜索。至此，通信雙方已經(jīng)達成了基本的協(xié)議，接下來將會是控制器與 18B20 間的數(shù)據(jù)通信。當(dāng) 18B20 接到此復(fù)位信號后則會在15~60uS 后回發(fā)一個芯片的存在脈沖。 EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報警值和校驗數(shù)據(jù)， DS18B20 共 3 位 EEPROM，并在 RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。第 8 個字節(jié)為計數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計的 ，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計算的暫存單元。在上電復(fù)位時其值將被刷新。 RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失， DS18B20 共 9個字節(jié) RAM，每個字節(jié)為 8 位。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時設(shè)置不由用戶更改。在講解其工作流程之前我們有必要了解 18B20 的內(nèi)部存儲器資源。 DS18B20 工作原理及應(yīng)用 DS18B20 的溫度檢測與數(shù)字數(shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強。 只要用該函數(shù)進行大約 15 μ s N 的延時即可。為保證DS18B20 的嚴格 I/O 時序，需要做較精確的延時。 DS18B20 的精確延時問題 雖然 DS18B20 有諸多優(yōu)點，但使用起來并非易事，由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線完成。主機控制DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過 3 個步驟：初始化、 ROM 操作指令、存儲器操作指令。采用寄生電源供電方式是 VDD 和GND 端均接地。 與單片機的典型接口設(shè)計 以 MCS51 單片機為例，圖 3 中采用寄生電源供電方式， P1 1 口接單線總線為保證在有效的 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個 MOSFET 管和 89C51 的 P1 0來完成對總線的上拉〔 2〕。 的工作時序 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。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進行。圖 2 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 14 線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就是 DS18B20 的測溫原理。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 單總線數(shù)字溫度計硬件設(shè)計原理部分 GND1VCC3DQ2D S 18 B 20R 1 114 K 7P 1. 4V C C智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 13 DS18B20 的 封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 引腳功能： GND 為電源地 DQ 為數(shù)字信號輸入 /輸出端 VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地） DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。 （ 7）支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點測溫。 （ 5）通過編程可實現(xiàn) 9~12 位的數(shù)字讀數(shù)方式。 （ 4）測溫范圍： 55 ~+125 ℃。 （ 2）在使用中不需 要任何外圍元件。他在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分辨率等方面較 DS1820 有了很大的改進，給用戶帶來了更方便的使用和更令人滿意的效果?？梢苑謩e在 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?DS18B20 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。 圖 1115 音頻放大電路 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 12 第 3 章．關(guān)于 DS18B20 的介紹 DS18B20 是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改進型智能溫度傳感器。 2． 4. 2 音頻放大電路 音頻放大電路由放大三接管、蜂鳴器 SPEAKER、限流電阻組成，音頻信號的輸出連接到 單片機 如圖 1115 所示當(dāng) 為 低 時， SPEAKER 發(fā)聲，聲音脈寬不同發(fā)出的聲音不同。也就是說我們可以采用分時的方法，輪流控制各個顯示器的 COM 端，使各個顯示器輪流點亮。本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描顯示接口電路，動態(tài)顯示接口電路是把所有顯示器的 8個筆劃段 ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極 COM 各自獨立地受 I/O 線控制。如果是共陽 LED 顯示器，公共陽極接高電平，顯示 “P” 字符的字形代碼應(yīng)為 10001100（ 8CH）。 8個筆劃段 hgfedcba 對應(yīng)于一個字節(jié)（ 8 位）的 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用 8位二進制碼就可以表示欲顯示字符的字型代碼。 共陰和共陽結(jié)構(gòu)的 LED 顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。 LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極 LED 顯示器；另一種是發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為 共陰極 LED 顯示器。 LED 顯示 器又稱數(shù)碼管 ,八段 LED 顯示器由 8個發(fā)光二極管組成。 圖 1112 顯示部分電路 在單片機系統(tǒng)中，通常用 LED 數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符號。 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 10 2． 4 . 1 智能最小系統(tǒng)的 LED 顯示 器接口 通過 2 個 74LS595 芯片將 8 位段碼信號（ a— h）和 8 位位碼信號 (a1— a8)串行轉(zhuǎn)為并行信號驅(qū)動 2個 LED 顯示模塊的 8 個 LED 數(shù)碼燈， 是 a— h、 a1— a8串行數(shù)據(jù)的輸入端（ SER）， 串行移位信號的 SCLK 輸入端， 是并輸出信號的鎖存端（ RCLK）。 ●指令周期：完成一條指令占用的全部時間。 T 機器周期＝ 6*T 時鐘周期＝12* T 振蕩周期＝１ 2/fosc。 ●時鐘周期： (稱 S 周期 )為振蕩周期的兩倍，時鐘周期＝２倍的振蕩周期 T 時鐘周期 =2* T 振蕩周期 。 ●振蕩周期：指振蕩源的周期，若為內(nèi)部產(chǎn)生方式，則為石英晶體的振蕩周期。 51 系列單片機的時序 805l 的基本時序周期一條指令譯碼產(chǎn)生的一系列微操作信號在時間上有嚴格的先后次序，這種次序就是計算機的時序。 VSS（２０腳）地線（ＧＮＤ）。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)兩個機器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機的復(fù)位初始化操作。當(dāng)信號為低電平時，對 ROM 的讀操作限定在外部程序存儲器；當(dāng)信號為高電平時，對 ROM 的讀操作是 從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。在讀外部 ROM時，有效（低電平），以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。此外，由于 ALE 是以晶振 1/6 的固定頻率輸出的正脈沖，因此 ,可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。 圖 4 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 9 ．控制線控制引腳 （ ALE／ PROG、 、 、 RST／ VPD） ALE（３０腳）地址鎖存控制信號。 — (1017)： P3口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O口。在訪問外部存儲器時，它送出高 8位地址。在 EPROM 編程和程序驗證時，它接收低 8位地址。驗證時，要求外接上拉電阻。在訪問外部存儲器時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的地址 (低 8位 )和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 ⑼ 硬件看門狗功能。 ⑹ 高速 SPI 通信端口。 ⑷ 8通道 10 位高速 ADC 模擬到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。 ⑵ 芯片內(nèi)有 EEPROM 功能。 智能電子技術(shù)實踐課程設(shè)計報告 6 第 2章．智能開發(fā) 板 部分 . 51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ．基本 51 系列單片機的 原理圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 1 S e p 2 0 10 S he e t o f F i l e : F : \ c o un . D d b D r a w n B y:P 22P 23P 22P 23S E R14S R C L K11S R C L R10R C L K12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79VCC16GND8U87 4L S 5 95S E R14S R C L K11S R C L R10R C L K12E13O015O11O22O33O44O55O66O77Q79VCC16GND8U97 4L S 5 95P 21V C C V C CV C CP 2. 2