【正文】 ，馬達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng)。i16。 l=line4。//write mand WriteData (c)。 //是第二行則命令代碼高 4 位為 0xc else p=pos+0x80。 /*********************************************************************/ void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c) { unsigned char p。 //Pin5 sbit E = P2^6。 液晶顯示器 LCM1602 LCM1602 初始化 端口定義如下： sbit RS = P2^4。 TempL=TempL*6/10。 TempL=tempamp。 } else str[0]=0。//負(fù)號(hào)標(biāo)志 temp=~temp。 if(tempamp。 //個(gè)位溫度 ,帶小數(shù)點(diǎn) str[3]=TempL。 //十位溫度 str[1]=(TempH%100)/10。也就說，本系統(tǒng)的溫度精確到了 度 [13]。其中低字節(jié)的低 4 位來保存溫度的小數(shù)位。 18 圖 43 溫度數(shù)據(jù)處理流程 由于 DS18B20 轉(zhuǎn)換后的代碼并不是實(shí)際的溫度值，所以要進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)換。還因?yàn)?DS18B20 最低溫度只能為 55℃，所以可以將整數(shù)部分的最高位換成一個(gè)“ ”，表示為負(fù)數(shù)。小數(shù)部分進(jìn)行四舍五入處理：大于 ℃的話，向個(gè)位進(jìn) 1；小于 ℃的時(shí)候，舍去不要。 } 溫度數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì) 讀出溫度數(shù)據(jù)后， TempL 的低四位為溫度的小數(shù)部分，可以精確到℃， TempL 的高四位和 TempH 的低四位為溫度的整數(shù)部分， TempH 的高四位全部為 1 表示負(fù)數(shù)，全為 0 表示正數(shù)。 t=a+b。 //低位 b=ReadOneChar()。 //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE)。 Init_DS18B20()。 // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0x44)。 Init_DS18B20()。 DS18B20 的初始化 跳過讀序列號(hào)的操作 讀取溫度寄存器 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 跳過讀序列號(hào)的操作 開 始 DS18B20 的初始化 RET LOW低八位 HIGH高八位 17 unsigned int b=0。 DS18B20 的各個(gè)命令對(duì)時(shí)序的要求特別嚴(yán)格，所以必須按照所要求的時(shí)序才能達(dá)到預(yù)期的目的，同時(shí)，要注意讀進(jìn)來的是高低位在后，低位在前，共 12 位數(shù)，小數(shù) 4 位，整數(shù) 7 位，還有一位符號(hào)位。此外，還可外接 5 V 電源，給 DS18B20 供電 [12]。圖 41 為軟件設(shè)計(jì)流程圖。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是 一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。三是調(diào)控部分，用來控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。 主程序設(shè)計(jì) 從軟件的功能不同可分為四大類：一是檢測(cè)軟件，它是用來檢測(cè)溫度。 程序設(shè)計(jì)語言有三種：機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編和有時(shí)會(huì)變得很簡(jiǎn)單。 15 第 4 章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件做保證。如圖 37 所示 圖 報(bào)警電路 蜂鳴器和普通揚(yáng)聲器相比，最重要一個(gè)特點(diǎn)是只要按照極性要求加上合適的直流電壓，就可以發(fā)出固有頻率的聲音，因此使用起來比揚(yáng)聲器簡(jiǎn)單。用于 口輸出的微 弱信號(hào)經(jīng)過放大，輸出到馬達(dá)中，這樣就可以很好的控制馬達(dá)了。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流，即集電極電流。三極管 S9012 三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量罷了。基極接 口，用于控制輸出信號(hào)。圖 36 為硬件連接圖。直流馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)有速度調(diào)整容易，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大等，但是電刷與整流子保養(yǎng)維修不易 。當(dāng) P0 口 作 為 I/O 用時(shí)需要上拉電阻 ，如圖 接一排阻，用于上拉 [11]。對(duì)比度過高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“鬼影”。 圖 35 LCD1602 的硬件連接 VEE 用連接一阻值為 10K 的電阻，主要用于調(diào)節(jié)對(duì)比度的調(diào)整。其中 E 是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，連接 ， R/W 是讀寫信號(hào)，連接 ， RS 是寄存器選擇信號(hào)，連接 。圖 34為 DS18B20 檢測(cè)電路。開漏單總線接口引腳。 RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能， 但解決不了電源毛刺和電源緩慢下降等問題，而其 調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差。 圖 33 復(fù)位電路 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定 后，撤銷復(fù)位信號(hào)。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位電路，如圖 33 所示，所謂上電復(fù)位，是指單片機(jī)只要一上電，便自動(dòng)地進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 此模塊 就是產(chǎn)生象時(shí)鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路 。 圖 32 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路中，兩個(gè)電容都選擇 22pF 的電容，電容各一端接與晶振相連，各一端接地。電容器 C1 和 C2 取 22pF，選用不同的電容量對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用。反向放大 12 器的輸入端為 XTAL1，輸出端為 XTAL2。電路原理圖 清晰明了 [9]。用 Protues 軟件繪制電路原理圖方便，快捷。再將采集到的溫度所屬軟件設(shè)置的哪個(gè)范圍，而控制 的電平輸出。 系統(tǒng)總硬件設(shè)計(jì) 首先對(duì)硬件系統(tǒng) 18B20 定義端口為 , 和 P0 口控制液晶LCM1602 的顯示，定義端口 為馬達(dá)控制端口， 為喇叭控制端口。 11 第 3 章 系統(tǒng)的硬件組成電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件組成部分包括：主控制器 AT89C52單片機(jī)、溫度傳感器 DS18B顯示電路 LCD160馬達(dá)、報(bào)警裝置等構(gòu)成。程序中改變單片機(jī)引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器 音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。接通電 10 源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁鐵圈，使電磁鐵線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。本系統(tǒng)采用的是電磁式蜂鳴器 [9]。 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。 定子與轉(zhuǎn)子之間會(huì)有一定空氣間隙，以確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 馬達(dá)的基本構(gòu)造 電動(dòng)機(jī)的種類很多，以基本結(jié)構(gòu)來說，其組成主要由定子和轉(zhuǎn)子所構(gòu)成。每轉(zhuǎn)動(dòng)半圈，線圈上的電流方向就改變一次。 場(chǎng)磁鐵 :產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)力永久磁鐵或電磁鐵。 與永久磁鐵或由另一組線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相作用產(chǎn)生動(dòng)力 直流馬達(dá)的原理是定子不動(dòng)，轉(zhuǎn)子依相互作用所產(chǎn)生作用力的方向運(yùn)動(dòng) [7]。 馬達(dá)工作的原理 馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)原理的依據(jù)為佛來明左手定則，當(dāng)一導(dǎo)線置放于磁場(chǎng)內(nèi)，若導(dǎo)線通上電流，則導(dǎo)線會(huì)切割磁場(chǎng)線使導(dǎo)線產(chǎn)生移動(dòng)。 LCD1602 讀寫 時(shí)序 如 表 所示 ： 表 基本操作時(shí)序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 直流馬達(dá) 電動(dòng)馬達(dá)，又稱為馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來驅(qū)動(dòng)其他裝置的電氣設(shè)備。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 1 為高電平、 0 為低 電平 。 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(hào)，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。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù) [5]。 另外，由于 DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。 DS18B20 的測(cè)溫原理 DS18B20的測(cè)溫原理，低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受 溫度的影響很小 ,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入，還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)， DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 .計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值 [4。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源； GND為地信號(hào)； VDD為可選擇的 VDD引腳。 DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 4 所示， DQ 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)系統(tǒng)。測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。用戶可定義報(bào)警設(shè)置。可編程的分辨率為 9～ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 。適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單 ，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便 [3]。溫度測(cè)量范圍為 55～ +125 攝氏度，可編程為 9位～ 12 位轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM 中，掉電后依然保存。 DS18B20 簡(jiǎn)單介紹 DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場(chǎng)合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。 單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 檢測(cè)電路 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。這些中斷請(qǐng)求分別由單片機(jī)的特殊功能寄存器 TCON 和 SCON 的相應(yīng)位鎖存。 AT89C52 單片機(jī)有五個(gè)中斷請(qǐng)求源。由此可見，定時(shí)器是單片機(jī)中效率最高而且工作靈活的部件。 T1 具有方式 0、方式 1 和方式 2 三種工作方式。計(jì)數(shù)器的輸入脈沖源可以是外部脈沖源或系統(tǒng)時(shí)鐘震蕩器，計(jì)數(shù)器對(duì)著兩個(gè)輸入脈沖之一進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)。兩個(gè)特殊功能寄存器用于確定定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器的功能和操作方式。 定時(shí)器 AT89C51 單片機(jī)的內(nèi)部有兩個(gè) 16 位可變成定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1，它們都有定時(shí)或是事件計(jì)數(shù)的功能，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對(duì)外部事件計(jì)數(shù)和檢測(cè)等場(chǎng)合。AT89C51 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間也分為內(nèi)片和外片兩大部分，即片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM和片外數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器 RAM。 在程序存儲(chǔ)器中，有 6 個(gè)地址 單元被保留用于某些特定的地址。這似的能在 6K 地址空間內(nèi)任意尋址，但沒有指令使程序能控制從程序存儲(chǔ)器空間轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 程序存儲(chǔ)器 程序存儲(chǔ)器用于存放編好的程序和表格常數(shù)，通常該區(qū)域具有不同的保護(hù)措施，以防止該區(qū)域的內(nèi)容被破壞。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器，一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器，作輸出時(shí)數(shù)據(jù)可以鎖存，作輸入時(shí)數(shù)據(jù)可以緩沖，但是這四個(gè)通道的功能完全不同。 CPU 的結(jié)構(gòu) I/O 口結(jié)構(gòu) AT89C52 單片機(jī)有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口，記作 P0、 P P2 和 P3，每個(gè)端口都是 8 位準(zhǔn)雙向口，共占 32 根引腳。為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作能力，片內(nèi)設(shè)有一些專用的寄存器，而且還增強(qiáng)了為處理邏 輯電路的功能。下面說明控制器和運(yùn)算器 [