【正文】 延 時(shí) 60us采 樣延 時(shí) 30us結(jié) 束init_ds18b20 右 移 一 位釋 放 數(shù) 據(jù) 線 （ DQ=1）采 樣 數(shù) 據(jù)延 時(shí) 等 待 讀 下 位 數(shù) 據(jù)返 回 數(shù) 值結(jié) 束8位 數(shù) 據(jù) 寫完 ？YNread_byte 拉 低 數(shù) 據(jù) 線 （ DQ=0）寫 低 位 數(shù) 據(jù)延 時(shí) 30us等 待 采 樣釋 放 數(shù) 據(jù) 線 （ DQ=1）右 移 一 位延 時(shí) 40us結(jié) 束8位 數(shù) 據(jù) 寫完 ？YNwrite_byte （ a） （ b） （ c） 圖 5 初始化、讀一字節(jié)、寫一字節(jié) 函數(shù)流程圖 （ 3）讀溫度 函數(shù)流程圖如圖 6 所示 初 始 化 D S 1 8 B 2 0發(fā) 送 跳 過(guò) R O M 命 令啟 動(dòng) 溫 度 轉(zhuǎn) 換 命 令延 時(shí) 等 待 溫 度 轉(zhuǎn) 換初 始 化 D S 1 8 B 2 0發(fā) 送 跳 過(guò) R O M 命 令讀 并 存 儲(chǔ) D S 1 8 B 2 0 溫 度 數(shù) 據(jù)結(jié) 束處 理 溫 度 數(shù) 據(jù)R e a d _ w e n d u 圖 6 讀溫度 函數(shù)流程圖 讀溫度函數(shù)執(zhí)行過(guò)程： 1)初始化 DS18B20； 2)發(fā)送 跳過(guò) ROM 命令， 因?yàn)榭偩€ 上只有一個(gè) DS18B20； 3)再次初始化 DS18B20，跳過(guò) ROM，啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，延時(shí)等待溫度轉(zhuǎn)換完成； 4)讀出溫度 數(shù)據(jù) ，并存儲(chǔ)當(dāng)前溫度 數(shù)據(jù) ； 5)處理溫度數(shù)據(jù)，以便單片機(jī)將溫度數(shù)據(jù)顯示 , 采完則結(jié)束退出 函數(shù) 。 開 始初 始 化 標(biāo) 志 位調(diào) 判 鍵 函 數(shù)J z = ？調(diào) 測(cè) 溫 函 數(shù)調(diào) 顯 示 函 數(shù)調(diào) 測(cè) 溫 函 數(shù)調(diào) 顯 示 函 數(shù)取 反 標(biāo) 志 位結(jié) 束20 圖 4 主函數(shù)流程圖 主函數(shù) 執(zhí)行過(guò)程為： 1)定義各個(gè)變量并初賦值，初始化標(biāo)志位； 2)調(diào)用判鍵函數(shù)，檢測(cè)是否有鍵按下，若無(wú)鍵按下，調(diào)用測(cè)溫 函數(shù)、 顯示函數(shù)，退出再調(diào)用判鍵 函數(shù)；若有鍵按下，取反標(biāo)志位，然后調(diào) 用測(cè)溫函數(shù)、顯示函數(shù)，退出再調(diào)用判鍵 函數(shù)。 程序流程圖 在本設(shè)計(jì)中包括了以下 八 個(gè)主要的 函數(shù) ：主 函數(shù) （ main）、 DS18B20 初始化函數(shù)（ init_ds18b20）、寫一字節(jié)函數(shù)（ write byte）、讀一字節(jié)函數(shù)（ read_byte）讀溫度函數(shù)（ read_wendu）、 取鍵值函數(shù)（ key_data）、 判鍵函數(shù) (key)和顯示函數(shù) （ display） 。 （ 3） 數(shù)碼顯示模塊 其中用到了 display（數(shù)碼管顯示函數(shù)） 、 delay_1ms（延時(shí) 1ms 函數(shù) ）和 7 smg_we[]（共陽(yáng)數(shù)碼管 0~9 代 碼 ）。 這里 只 用 到 1 個(gè) 獨(dú)立式鍵盤 S0 對(duì)電路進(jìn)行操作， 控制溫度計(jì)的開啟與關(guān)閉 。 各模塊功能簡(jiǎn)要介紹 軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 由系統(tǒng)初始化模塊、按鍵模塊、測(cè)溫模塊以及數(shù)碼管顯示模塊四部分組成軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖如圖 3所示。 （ 4） 接 溫度傳感器 DS18B20。 （ 2） — ,分別接數(shù)碼管 LED3— ED 0。 元器件清單 元器件清單見附錄 D。另外還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。若 VCC脫開未接，傳感器只送 ℃ 的溫度值。 3）測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接 VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。尤其在使用 DS18B20 的高測(cè)溫分辨力時(shí)，對(duì)時(shí)序及電氣特性參數(shù)要求更高。 圖 2 18B20 測(cè)溫電路 對(duì) DS18B20 的設(shè)計(jì)，需要注意以下問(wèn)題 ： 1）對(duì)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。 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。測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，被測(cè)溫度用 符號(hào)擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式串行輸出。 （ 5）測(cè)溫電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)用到溫度芯片是 DS18B20。 特點(diǎn)：硬件電路簡(jiǎn)化，由于 LED 導(dǎo)通時(shí)間短，亮度不足，應(yīng)增加驅(qū)動(dòng)器已提高驅(qū)動(dòng)能力，而且顯示位數(shù)控制在 8位以內(nèi)。若需要各位數(shù)碼管顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位數(shù)碼管的位選線處于選通狀態(tài)，而其它各位數(shù)碼管的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線 上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字型碼。 由于各位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)，段選碼的輸出對(duì)各位數(shù)碼管的來(lái)說(shuō)都是相同 4 的。 （ 4）顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路作為馮電路中采用獨(dú)立式鍵盤，此系統(tǒng) 只要求一個(gè) 按鍵 便 滿足所需的要求， 按鍵 一端接地，另一端接單片機(jī)的 口 線然后接上拉電阻。 （ 3）鍵盤電路設(shè)計(jì) 鍵盤是人與微機(jī)系統(tǒng)打交道的主要設(shè)備。因?yàn)?MCS51 單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的 ， MCS51 單片機(jī)工作之后，只要在他的 RST 引線上加載 10ms 以上的高點(diǎn)平，單片機(jī)就能有效地 進(jìn)行 復(fù)位。 （ 2）復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的第 9腳 RST 為硬件復(fù)位端 ,只要將該端持續(xù) 4 個(gè)機(jī)器周期的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位 ,復(fù)位后單片機(jī)的各狀態(tài)都恢復(fù)到初始化狀態(tài)。電路中石英 晶體振蕩器的頻率為 12MHz，兩個(gè)電容 C C2 的作用有兩個(gè) :一是幫助振蕩器起振 。 一般選用石英晶體振蕩器。 3 2 數(shù)字溫度計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件系統(tǒng)各模塊功能設(shè)計(jì) 該 數(shù)字溫度計(jì) 的設(shè)計(jì)細(xì)分 可分 為時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)、復(fù)位電路的設(shè)計(jì)、鍵盤電路的設(shè)計(jì)、顯示電路的設(shè)計(jì)和 測(cè)溫電路的 設(shè)計(jì)等。 （ 2）工作 原理 說(shuō)明： 數(shù)字溫度計(jì) 原理 ： 該 數(shù)字溫度計(jì) 供 測(cè)溫比較準(zhǔn)確，測(cè)溫范圍為 0100℃的場(chǎng)所 。如有些新的信號(hào)需要采集，就必須增加輸入檢測(cè)端；有些物理量需要控制，就必須增加輸出端 。 3）程序空間，選用片內(nèi)程序空間足夠大的單片機(jī)，本設(shè)計(jì)采用 AT89S52 單 2 片機(jī)。 2）留有設(shè)計(jì)余地 ， 在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，要考慮到將來(lái)修改擴(kuò)展的方便。 總體方案介紹及工作原理說(shuō)明 （ 1）方案介紹 設(shè)計(jì)中主控芯片采用八位單片機(jī) AT89S52，顯示器采用四位一體共陽(yáng)數(shù)碼管顯示，測(cè)溫模塊采用溫度傳感器 DS18B20，鍵盤采用獨(dú)立式按鍵 ，其 原理框圖如圖 1 所示 。 2）測(cè)量溫度范圍 0℃～ 99℃，測(cè)量精度小數(shù)點(diǎn)后兩位 。 the software system is posed of a main function procedures, measurement procedures, convicted of key procedures and display program. It is very convenient to use, has high accuracy, wide measuring range, high sensitivity, small volume, low power consumption, suitable for our daily life and industrial and agricultural production, temperature measurement, but also can be used as a temperature processing module embedded in other systems, as the other main system auxiliary extension. The system design and layout is simple, pact structure, strong antiinterference ability, in large warehouses, factories, construction and other areas of intelligent temperature detection has a wide application prospect in the. Key words digital thermometer； MCU； temperature sensor III 目 錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 、功能要求及總體方案 ..................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................... 1 功能要求 .................................................... 1 總體方案介紹及工作原理說(shuō)明 .................................. 1 2 數(shù)字溫度計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................... 3 硬件系統(tǒng)各模塊功能設(shè)計(jì) ...................................... 3 電路原理圖、 PCB 圖、元件布局圖 .............................. 5 元器件清單 .................................................. 5 3 數(shù)字溫度計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)