【正文】 YN 17 { unsigned char x=0。 此時 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “ 0” 后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起最少要 480us。發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)時，都是低位 字節(jié) 在前，高位 字節(jié) 在后。該協(xié)議定義了 四 種信號類型：復(fù)位脈沖 ； 應(yīng)答脈沖時隙；寫 0、 寫 1 時隙；讀 0、 讀 1 時隙。 當(dāng)溫度高于上線或者 16 低于下線的時候， 通過發(fā)光二極管的閃爍和蜂鳴器的鳴響來報警 。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序 構(gòu)成及功能 系統(tǒng)程序主要包括 報警子程序、顯示溫度子程序、外部中斷 0 服務(wù)子程序、延時子程序、外部中斷 1 服務(wù)子程序、主程序等。 然后寫指令 38H，設(shè)置顯示模式，然后寫指令 08H，這是關(guān)閉顯示 。 表 36 其他指令設(shè)置 指令碼 功能 01H 顯示清屏： 02H 顯示回車：數(shù)據(jù)指針清零 LCD1602 初始化過程（復(fù)位過程） 首先 延時 15ms，然后寫指令 38H，接著延時 5ms，再寫指令 38H， 重復(fù)前兩次操作一次 。 數(shù)據(jù)指針指令及 其 功能如表 35 所示。為 0 時，整個顯示屏幕不移動。為 0 時，讀或者寫一個字符后地址指針自動減一，且光標(biāo)也相應(yīng)減一。 B 為光標(biāo)閃爍位，為 1 時光標(biāo) 閃爍，為 0時不顯示 。 表 34 顯示開 /關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D 為開關(guān)顯示位，為 1 時開顯示，為 0 時關(guān)顯示 。 B = 0: 消隱關(guān) 輸入方式設(shè)置 (ENTRY MODE SET ) I/D = 1:(增量 ): S = 0: 無移位 : ○ 2 軟件復(fù)位 如果電路電源不能滿足復(fù)位電路的要求 ,那么 就需要用 軟件來實(shí)現(xiàn) 初始化 ,其初始化 過程如下 : 八位接口初始化流程圖 如下 13 電 源 開V D D 上 升 到 4 . 5 V 后 等 待 1 5R S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 1 1 X X X XR S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 1 1 X X X XR S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 1 1 X X X XR S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 1 1 N F X XR S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 0 0 1 0 X XR S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 0 0 0 0 0 1R S R / W D B 7 D B 6 D B 5 D B 4 D B 3 D B 2 D B 1 D B 00 0 0 0 0 0 0 1 1 / 0 S初 始 化 結(jié) 束等 待 4 . 1 m s等 待 1 0 0 u s檢 查 忙 標(biāo) 志 或 延 時 4 0 u s檢 查 忙 標(biāo) 志 或 延 時 4 0 u s檢 查 忙 標(biāo) 志 或 延 時 4 0 u s檢 查 忙 標(biāo) 志 或 延 時 1 , 6 4檢 查 忙 標(biāo) 志 或 延 時 4 0 14 2 顯示模式設(shè)置 顯示模式設(shè)計指令及功能如表 33 所示。 顯示開 /關(guān)控制 (DISPLAY ON/OFF CONTROL) D = 0: 顯示關(guān) 。 N = 0: 1 行顯示 。 功能設(shè)置 (FUNCTION SET)。 ○ 1 利用內(nèi)部復(fù)位電路進(jìn)行初始化 下面指令是在初始化過程中執(zhí)行的。 LCD1602RAM 地址映射圖 控制器內(nèi)部帶有 808 位（ 80 字節(jié)）的 RAM 緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如圖 32 所示。 11 LCD1602 狀態(tài)字說明 LCD1602 狀 態(tài) 字如表 32 所示。 表 31 LCD1602 管腳信號說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源 2 VDD 電源正極 3 VL 液晶顯示偏壓信號 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 5 R/W 讀 /寫選擇端 (H/L) 6 E 使能信號 7 D0 Data I/O 8 D1 Data I/O 9 D2 Data I/O 10 D3 Data I/O 11 D4 Data I/O 12 D5 Data I/O 13 D6 Data I/O 14 D7 Data I/O 15 BLA 背光源正極 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 工作原理 LCD1602 基本操作時序 ：輸入 時 RS=L， RW=H， E=H 輸出 時 D0~D7=狀態(tài)字 ：輸入時 RS=H， RW=H， E=H 輸出時 D0~D7=數(shù)據(jù) 令：輸入 時 RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 時沒有。 液晶顯示器 LCD1602 管腳簡介 LCD1602 管腳分布 LCD1602 管腳分布如圖 31 所示。在 LCD1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器 中， 已經(jīng)存儲了 160 個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：英文字母的大小寫、 日文假名、阿拉伯?dāng)?shù)字 、和 常用的符號 等，每一個字符都 對應(yīng) 一個固定的代碼，其代碼與標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 字符代碼一致。 圖 37 讀時隙示意圖 3 系統(tǒng)液晶顯示設(shè)計 LCD1602 簡介 本設(shè)計所用的液晶顯示屏為長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器。如圖 37 所示，必須在讀間隙開始的 15us 內(nèi)讀取數(shù)據(jù)位才可以保證通信的正確。隨后在總線被釋放后的 15us 中 ， DS18B20 會發(fā)送內(nèi)部數(shù)據(jù)位，如果發(fā)現(xiàn)總線為高電平表示讀出 “1”，如果總線為低電平 ， 則表示讀出數(shù)據(jù) “0”。整個位的發(fā)送時間 應(yīng)該保持在 60~120us，否則不能保證 正常 的通信 。在寫數(shù)據(jù)時間隙的前 15us, 單片機(jī)把 總線 拉至 低電平， 接下來 芯片 對 總線 進(jìn)行 數(shù)據(jù) 采樣 ，采樣時間 為 15~60us，在 采樣時間內(nèi) ， 總線拉高則表示寫“ 1”，總線拉低則表示寫“ 0”。而數(shù)據(jù)位的讀和寫則是通過使用讀、寫時隙實(shí)現(xiàn)的。在單線 DQ 上，存在復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫“ 0”、寫“ 1”、讀“ 0”和讀“ 1”幾種信號類型。 Read Power Supply B4H 指令發(fā)出后 ，在 讀時間隙芯片會返回它的 8 （工作方式切換） 電源狀態(tài)字， “0”為寄生電源狀態(tài)， “1”為外部電源狀態(tài)。另外，此指令將在芯片上電復(fù)位時將被自動執(zhí)行。 Recall EEPROM B8H 將 EEPROM 中的報警值 復(fù)制到 RAM 中的第 4 個字節(jié)里。此后芯片忙于溫度轉(zhuǎn)換處理，當(dāng)控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出 “0”，當(dāng)儲存工作完成時，總線將輸出 “1”。 在寄生工作方式時必須在發(fā)出此指令后立刻用強(qiáng)上拉并至少保持 10ms，來維持芯片工作。 Copy Scratchpad 48H 將 RAM 中的數(shù)據(jù) 復(fù)制到 EEPROM 中，保證 掉電 時數(shù)據(jù)不至于 丟失。 Read Scratchpad BEH 從 RAM 中讀數(shù)據(jù)， 從地址 0 開始， 可以讀到地址 9，完成整個 RAM 數(shù)據(jù)的讀出。 表 25 DS18B20 的 內(nèi)存操作命令 命令類型 命令 字節(jié) 功能說明 Write Scratchpad 4EH 向 RAM 中 寫入數(shù)據(jù)，寫入的兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)將會被存到地址 2 和地址 3 中 。單片機(jī)可以提供 6 種內(nèi)存操作命令。 Alarm Search （報警搜索） ECH 溫度超過設(shè)定值上限或者下限時 做 出響應(yīng) 。 表 24 DS18B20 的 ROM 操作命令 命令類型 命令字節(jié) 功能說明 Read ROM （讀 ROM） 33H 讀溫度傳感器 ROM 中的編碼 Match ROM （匹配芯片） 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS18B20 使之做出響應(yīng)， 為下一步對器 7 件讀寫做準(zhǔn)備 Skip ROM （跳過 ROM） CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)送溫度變換命令。共有 5 個ROM 操 作命令。 此過程如圖 25 所示。當(dāng) DS18B20 接到 復(fù)位信號后則會在 15~60us 后 ,回發(fā)一個芯片的存在脈沖 ，單片機(jī)接收此存在脈沖，存在脈沖為一個 60~240us的低電平信號。初始化過程如下： 單片機(jī)給DS18B20 單總線至少 480us 的低電平信號 ，產(chǎn)生復(fù)位脈沖。 單片機(jī)操作單線器件 DS18B20 必須遵循下面的順序。 斜 率 累 加 器計 數(shù) 器 1比 較低 溫 度 系 數(shù) 晶 振預(yù) 置= 0溫 度 寄 存 器預(yù) 置計 數(shù) 器 2= 0高 溫 度 系 數(shù) 晶 振加 1L S B置 位 / 清 除停 止 圖 24 DS18B20 測溫原理圖 6 單片機(jī)對 DS18B20 的 操作流程 DS18B20 是 1wire 單線器件，它在一根數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要一定的協(xié)議來對讀寫數(shù)據(jù)提出嚴(yán)格的時序要求，而 AT89C51 單 片機(jī)并不支持單線傳輸。 當(dāng) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生脈沖信號時，計數(shù)器 1 進(jìn)行減法計數(shù) ，當(dāng)計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預(yù)置將 被 重新被裝入，計數(shù)器 1 開 始 重新 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時， 此時 停止溫度寄存器值的累加， 這 時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。高溫度系數(shù)晶振 受溫度影響很大 ，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時序和測溫原理如圖 24 所示。如果溫度測量的結(jié)果高于 TH 或低于 TL，那么器件內(nèi)告警標(biāo) 5 志 位 將置位， 并且 每次溫度測量 時 都會更新此標(biāo)志位。 低位字節(jié) 23 22 21 20 21 22 23 24 MSB LSB 高位字節(jié) s s s s s 26 25 24 MSB LSB 圖 23 DS18B20 溫度值格式表 表 23 是 12 位分辨率的情況，如果配置為低分辨率，則其中無 意義 位為“ 0”。 4 表 22 DS18B20 配置寄存器結(jié)構(gòu)表 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 TM R1 R0 1 1 1 1 1 MSB LSB R0、 R1 對應(yīng)四種分辨率 ， 如表 23 所示，出廠時 R0、 R1 默認(rèn)設(shè)置是 12 位分辨率， 被置為“ 1”， 用戶可 更改 配置寄存器以獲得合適的分辨率。其中R0、 R1 是溫度計分辨率設(shè)置位。 圖 22 DS18B20