【正文】 正數(shù) 溫度值；若是其值小于 則 20 減去其值，再加上一個(gè)負(fù)數(shù)符號(hào)便是要預(yù)設(shè)的負(fù)溫度值。于是我將 其 yskey 值 的范圍移至 140 間， 進(jìn)而就不需要去處理 yskey 復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換的問題了。 預(yù)置溫度調(diào)節(jié)程序 在本次設(shè)計(jì)中，可預(yù)置的溫度范圍可以從 20~20℃ 。在采用 12 位轉(zhuǎn)換精度時(shí)，溫度寄存器里的值是以 為步進(jìn)的，即溫度值為溫度寄存器里的二進(jìn)制值乘以 ，就是實(shí)際的十進(jìn)制溫度值。因?yàn)閺?DS18B20 中讀出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，才能用于字符的顯示。 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令的 寫操作：將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號(hào)從 DQ 線的下降沿起計(jì)時(shí)，在 15s 到 60s 這段時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行檢測(cè)，如數(shù)據(jù)線為高電平則寫 1；若為低電平， 則寫 0，完成了一個(gè)寫周期在開始另一個(gè)寫周期前，必須有 1s 以上的高電平恢復(fù)期每個(gè)寫周期必須要有 60 s 以上的持續(xù)期 [11]。當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)，轉(zhuǎn)換的時(shí)間約為 750ms。 讀操作：主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 17 電平 1s 以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，從而產(chǎn)生讀起始信號(hào)從主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平起 15s 至 60s，主機(jī)讀取數(shù)據(jù)每個(gè)讀周期最短的持續(xù)期為 60s 周期之間必須有 1s 以上的高電平恢復(fù)期 [11]。前兩個(gè)就是溫度，將高低字節(jié)分別放入 b 和 a 中。 開 始初 始 復(fù) 位跳 過 讀 序 號(hào) 列 號(hào) 的 操 作啟 動(dòng) 溫 度 轉(zhuǎn) 換延 時(shí) 2 s初 始 復(fù) 位跳 過 讀 序 號(hào) 列 號(hào) 的 操 作讀 取 溫 度 寄 存 器 的 值分 別 送 入 a 和 b計(jì) 算 溫 度返 回 十 倍 溫 度 值 圖 4 4 讀 DS18B20 程序流程圖 1） 對(duì) DS18B20 操作時(shí)，首先要將它復(fù)位將 DQ 線拉低 480 至 960s，再將數(shù)據(jù)線拉高 15 至 60s，然后 DS18B20 發(fā)出 60 至此 240s 的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，這時(shí)主機(jī)才能對(duì)它進(jìn)行其它操作 [11]。 DS18B20 程序 整個(gè) DS18B20 程序 調(diào)用方式是 uint ReadTemperature(void)，該函數(shù) 主要包括了對(duì) DS18B20 的初始 復(fù)位 ，讀溫度，溫度轉(zhuǎn)換，計(jì)算溫度等子程序 ，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)擴(kuò)大 10 倍返回主函數(shù)，提供給下一個(gè)函數(shù)使用。 具體流程圖43 所示。 開 始并 行 口 置 寫 狀 態(tài)選 擇 傳 送 數(shù) 據(jù) /指 令將 數(shù) 據(jù) 送 到 P 1 口打 開 并 口 使 能傳 送 完 畢 ， 關(guān) 閉 并 口返 回 開始選擇并口工作模式復(fù)位復(fù)位置高設(shè)為8bit控制接口關(guān)閉顯示返回打開顯示清屏設(shè)置光標(biāo)右移顯示產(chǎn)品信息 圖 4 2 傳送數(shù)據(jù)流程圖 圖 4 3 LCD 液晶初始化程序流程圖 2) LCD 液晶屏初始化子程序 其使用的函數(shù)是 void initinal(void)，僅在開機(jī)時(shí)調(diào)用一次，主要負(fù)責(zé)設(shè)置 LCD液晶屏的一些狀態(tài)，包括設(shè)置 液晶 總線 模式，芯片復(fù)位，功能 設(shè)定 ，關(guān)閉芯片顯示，設(shè)置芯片動(dòng)態(tài)顯示，清屏，設(shè)置起始行 0 行 0 列；液晶初始化結(jié)束返回。 1) 往 LCD 液晶顯示屏發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)或指令子程序 其調(diào)用的 函數(shù) 是 void TransferData(char data1,bit DI)，在程序中首先將并行口選擇為寫的狀態(tài)，然后選擇將要傳送的是指令還是數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)送到 P1 口，打開并行口的使能端，等待數(shù)據(jù)輸出完畢后關(guān)閉并行口使能。于是就把有實(shí)時(shí)要求的部分放在最內(nèi)層的循環(huán)中。 字符顯示的 RAM 的地址與 32 個(gè)字符顯示區(qū)域有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 表 3 1 漢字顯示坐標(biāo) X 坐標(biāo) Line1 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H Line2 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H Line3 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 8FH Line4 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH 在此系統(tǒng)中，液晶采用并口通信， 所以第 15 腳 PSB 端固定接高電平， 引腳 714作為三態(tài)數(shù)據(jù)線， 其 他 引腳說明見表 32，連接圖如圖 35 所示： 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 13 VDD1RW5DB07DB29DB411DB613PSB15RST17LEDA19VSS2RS4E6DB18DB310DB512DB714LEDK20液晶 HG128*6412864VCC VCC 圖 3 5 12864 液晶連接電路圖 表 3 2 12864 引腳功能說明 引腳號(hào) 引腳名稱 方向 功能說明 1 VSS 模塊的電源地 2 VDD 模塊的電源正端 3 V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 4 RS(CS) H/L 并行的指令 /數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào) 5 R/W(SID) H/L 并行的讀寫選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口 6 E(CLK) H/L 并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘 16 NC 空腳 17 /RET H/L 復(fù)位 低電平有效 18 NC 空腳 19 LED_A 背光源正極（ LED+5V） 20 LED_K 背光源負(fù)極（ LEDOV） 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 4 章 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的電冰箱溫控器軟件設(shè)計(jì)主要由 顯示子程序、讀出并處理 DS18B20的測(cè)量溫度值程序、 預(yù)置溫度調(diào)節(jié)程序、 溫度判斷控制程序、電冰箱開啟延時(shí)程序、還有軟件復(fù)位程序等 組成 。帶中文字庫的 128 64 內(nèi)部提供 128 2 字節(jié)的字 符顯示 RAM 緩沖區(qū) ， 字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示 RAM 實(shí)現(xiàn)的。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全 中文人機(jī)交互圖形界面。此窗口比較器的傳輸特性如圖 34（ b）所示。 當(dāng)輸入電壓 UiUR1 時(shí)，比較器 A1 的輸出管導(dǎo)通，而比較器 A2 的輸出管截止，此窗口比較器的輸出電平將由比較器 A1 輸出電平確定為低電平。 過欠壓檢測(cè)電路只有檢測(cè)出電壓是否穩(wěn)定便可，而 這種電路允許輸出端并接在一起。 LM119 的內(nèi)部采用射級(jí)接地、集電極開路 的三極管集電極輸出方式。 部分電路簡(jiǎn)介 過欠電壓檢測(cè)電路 如圖 34（ a）所示即為過欠壓檢測(cè)電路，也稱為電壓窗口比較器。開始兩個(gè)字節(jié)包含被測(cè)溫度的數(shù)字量信息 ； 第 5 字節(jié)分別是 TH、 TL、配置寄存器的臨時(shí)拷貝 ， 每一次上電復(fù)位時(shí)湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 被刷新 ； 第 8 字節(jié)未用 ， 表現(xiàn)為全邏輯 1； 第 9 字節(jié)讀出的是 前面所有 8個(gè)字節(jié)的 CRC 碼 ， 可用來保證通信正確。其中配置寄存器的格式如下： 0 R1 R0 1 1 1 1 1 R R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)： R1R0=00， 9 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為， R1R0=01， 10 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 ， R1R0=10， 11 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 375ms， R1R0=11， 12 位精度 ,最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 750ms； 未編程時(shí)默認(rèn)為 12 位精度。 以下圖表 為 DS18B20 的溫度存儲(chǔ)方式 ， 負(fù)溫度 S = 1， 正溫度 S = 0， 如 :0550H 為 + 85℃ ， 0191H 為 ℃ ，F(xiàn)C90H 為 55℃ 。 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同 ,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的 ， 它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼 ， 每個(gè) DS18B20 的 64 位序列號(hào)均不相同。 GND：為電源地 。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 33 所示 ， 主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。多個(gè) DS18B20可以并聯(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 ,占用微處理器的端口較少 ,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器是本系統(tǒng)不 可或缺的元件，其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的性能，因此溫度傳感器采用 DALLAS 公司生產(chǎn)的高性能數(shù)字溫度傳感器 DS18B20。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 8051 的一些特殊功能口，如下所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(T2)1(T2EX)2345(MOSI)6(MISO)7(SCK)8(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U1STC89C52 圖 3 1 MSCC51 單片機(jī) STC89C52 引腳圖 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 2．管腳說明： VCC：供電電壓。MCS－ 51 單片機(jī) STC89C52 其內(nèi)部基本組成為：一個(gè) 8 位的中央處理器（ CPU），256byte 片內(nèi) RAM 單元， 4Kbyte 掩膜式 ROM， 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，四個(gè) 8 位的并行 I/O 口（ P0， P1， P2， P3），一個(gè)全雙工串行口 5 個(gè)中斷源，一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘發(fā)生電路，可編程串 行通道，有低功耗的閑置和掉電模式。 MCS51 單片機(jī) STC89C52 單片微機(jī)封裝形式為雙排直列式結(jié)構(gòu)（ DIP），引腳共 40 個(gè)。 湖南人文科技學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 5 溫度控制器總體電路結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。 所以在 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用方案二，使用 DS18B20 作溫控器配合 51 單片機(jī)STC89C52 進(jìn)行設(shè)計(jì)。DS18B20 作為檢測(cè)元件，測(cè)溫范圍為 55~125℃，最高分辨率可達(dá) ℃。 溫控器的第一選擇就可以選擇 熱電耦和熱電阻 ，他們 測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度