【正文】 31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U9A T 89 C 5 1R2 10R3 10S3S2. ... 圖 10 按鍵輸入控制電路 表 2 各鍵功能 按鍵 鍵名 功能 S1 第一路溫度 按鍵按下， LED 數(shù)碼顯示管顯示第一路溫度。輸入電路由 2 個按鈕開關(guān)、2 個 10 歐的限流電阻組成 ； 鍵掃描識別采用軟件查詢的方法。常用鍵盤分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。 綜上所述，單片機(jī) 控制 電路如圖 9 所示。選擇 C3=10181。 當(dāng) RST 獲得高電平，隨著電容 C3 的充電， RST 引腳的高電平將逐漸下降。本設(shè)計(jì)采用后一種復(fù)位電路。在單片機(jī) RST引腳引入高電平并保持 2 個機(jī)器周期，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。 （ 2） 復(fù)位電路 復(fù)位是使單片機(jī)處于某種確定的初始狀態(tài)。 C1和 C2可以穩(wěn)定振蕩頻率 ，并使 快速起振。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時鐘方式，電路如圖 9 中所示。內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 內(nèi)部時鐘方式是利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩電路產(chǎn)生時鐘信號?；倦娐钒ňд耠娐?[3]和復(fù)位電路 [4]。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及主要性能特點(diǎn)： 40 個引腳，雙列直插式封裝；有 4 個 8位 I/O 接口 ； 有全雙工增強(qiáng)型 UART,可編程串行通信； 2 個 16 位定時 /計(jì)數(shù)器； 5 個中斷源， 2 個中斷優(yōu)先級；有片內(nèi)時鐘振蕩器（全靜態(tài)工作方式， 0～ 24 MHz）；有 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 4KB Flash ROM（可以擦除 1000 次以上，數(shù)據(jù)保存 10 年）；電源控制模式靈活（時鐘可停止和恢復(fù)，空閑模式，掉電模式） 。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 6 ..4 .7 KR6V C C..DQ2VDD3GND1U5D S 18 B 2 0DQ2VDD3GND1U6D S 18 B 2 0V C CV C CE A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U9A T 89 C 5 1. ... 圖 8 多點(diǎn)溫度采集電路 單片機(jī) 控制 電路 設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制電路核心是單片機(jī)芯片，其加上工作基本電路，就可以展開控制工作。 如果需要增加，可以在 端再連接更多的 智能溫度傳感器 DS18B20。 圖 7 DS18B20 外部電源供電 溫度采集電路結(jié)構(gòu) 溫度采集電路結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。外部電源供電方式如圖 7 所示。所以本系統(tǒng)采用外部電源供電方式。 （ 3） DS18B20 供電方式 外部電源供電方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 轉(zhuǎn)換精度 越高所需轉(zhuǎn)換時間 越長 。 第 5 字節(jié)配置寄存器各位的定義如圖 6 所示；低 5 位一直為 1， TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式； R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)（即設(shè)置分辨率），定義方法見表 1。第 8 字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1。第 4 字節(jié)是 TH 和 TL 的拷貝，每次上電復(fù)位時被刷新。 高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 9 字 節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)圖如圖 5 所示。 E2PRAM 包括 存放高溫度和低溫度 的觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。開始 8 位（ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的 48 位是該DS18B20 自身的序列號，最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。 64 位光刻 ROM 的位結(jié)構(gòu)圖如圖 4 所示。 （ 2） DS18B20 的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖分別如圖 圖 3 所示。 從 DS18B20 讀出或?qū)懭胄畔H需要一根口線，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，無需額外電源。它的測溫精度可達(dá)到 ℃ /LSB。由DS18B20 及 輔助電路構(gòu)成溫度采集電路。并且可以達(dá)到設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求。采用分塊結(jié)構(gòu)的溫度采樣處理電路，其硬件電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也不便于數(shù)據(jù)的處理。 圖 1 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 采用智能溫度傳感器 （ DS18B20） 采集環(huán)境溫度并進(jìn)行簡單的模數(shù)轉(zhuǎn)換；單片機(jī)（ AT89C51） 執(zhí)行程序 對溫度傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理，轉(zhuǎn)換成環(huán)境對應(yīng)的溫度值，通過 I/O 口輸出到數(shù)碼顯示管 （ LED） 顯示；由鍵盤輸入控制選擇某采集電路檢測溫度及顯示；報(bào)警電路對設(shè)定的最高最低報(bào)警溫度進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 2 2 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，系統(tǒng)由 5 個模塊組成：主控制器、 溫度采集電路 [1]、 溫度顯示電路、報(bào)警控制電路及鍵盤輸入控制電路。 本人選擇數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。溫度測量裝置的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個發(fā)展階段： （ 1） 傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器， （ 2） 模擬集成溫度傳感器， （ 3）智能集成溫度傳感器。 monolithic integrated circuit。 temperature。硬件電路比較簡單，成本較低， 測溫范圍大，測量精度高，讀數(shù)顯示直觀，使用方 便。內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) i 目錄 1 綜述 ........................................................................................................................................... 1 2 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................... 2 溫度采集電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 2 DS18B20 簡介 ........................................................................................................... 2 溫度采集電路結(jié)構(gòu) .................................................................................................... 5 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) ................................................................................................... 6 單片機(jī)芯片選擇 ........................................................................................................ 6 AT89C51 單片機(jī)工作基本電路設(shè)計(jì) ........................................................................ 6 輸入控制電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 7 顯示電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 8 LED 數(shù)碼顯示管靜態(tài)顯示工作原理 ....................................................................... 8 顯示電路結(jié)構(gòu) ............................................................................................................ 9 顯示電路工作過程 .................................................................................................... 9 報(bào)警控制電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 9 報(bào)警控制電路結(jié)構(gòu) .................................................................................................. 10 報(bào)警控制電路工作過 程 .......................................................................................... 10 電源電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 10 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)元件清單 ......................................................................... 11 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)電路圖 ............................................................................. 11 3 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) ..................................................................................... 12 主程序設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 12 子程序設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 12 DS18B20 的通信協(xié)議 ............................................................................................. 12 子程序 ...................................................................................................................... 13 數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)控制源程序