【正文】 lity that there will be no rooms available. It is also mon that you39。偶然想起如若用一個(gè)數(shù)碼管的上半部顯“ 0”，即 a、 b、 f、 g段點(diǎn)亮，來代替“ ℃ ”左上角的“度”的話，效果應(yīng)該不錯(cuò)， 便作了一試，發(fā)現(xiàn)這是確是一個(gè)很好的主意，便在此次設(shè)計(jì)中采用了這個(gè)辦法來顯示溫度單位。另外，如果對按鍵進(jìn)行釋放判斷的話就能解決長時(shí)間按鍵導(dǎo)致按鍵重復(fù)響應(yīng)的問題。另一方面，取變量名時(shí)也要講究技巧，應(yīng)盡量使其見名知意，同樣地，寫程序時(shí)加注釋確是非常必要的，否則隔一段時(shí)間后，想再改進(jìn)或做擴(kuò)展的話就比較困難了，因?yàn)榧词故亲约簩懙某绦蛞沧兊秒y讀難懂了。定義變量時(shí)，盡量定義局部變量，在字符型變量能達(dá)到要求的情況下就不用定義成整形變量了，以節(jié)省內(nèi)存空間。一旦學(xué)會了正確的使用方法，就能感覺到它帶來的便利是熱電偶不能比擬的，以后再次使用的話就能很快上手了。 溫度設(shè)定、報(bào)警模塊流程圖如下： N Y N Y N Y Y N N 入口 功能鍵按下？ 延時(shí)消抖 確認(rèn)按下？ 顯示設(shè)定溫度值 加鍵按下？ 延時(shí)消抖 確認(rèn)按下？ 減鍵按下？ 延時(shí)消抖 上調(diào)設(shè)定值 15 Y Y N Y N N Y 圖 19 溫度設(shè)定、報(bào)警模塊流程圖 數(shù)碼管驅(qū)動模塊 本設(shè)計(jì)數(shù)碼管通過鎖存器接單片機(jī) P0 口， 采用動態(tài)掃描驅(qū)動 7 段 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示，需調(diào)用延時(shí)子程序以穩(wěn)定顯示。 中斷模塊流程圖： 12 Y N 圖 17中斷模塊流程圖 溫度查詢模塊 溫度查詢模塊需要接受按鍵輸入，進(jìn)入查詢界面后，按加減鍵分別查詢上一個(gè)和下一個(gè)歷史溫度值，并驅(qū)動數(shù)碼管顯示需要查 詢的溫度值。 8 key2key3key4key5GND 圖 11 鍵盤輸入電路 四、軟件設(shè)計(jì) 主程序模塊 主程序需要調(diào)用 3 個(gè)子程序，分別為： ? 實(shí)時(shí)溫度顯示子程序：驅(qū)動數(shù)碼管把實(shí)時(shí)溫度值送出在 LED 數(shù)碼管顯示 ? 查詢記錄溫度值子程序：查詢過去存儲的溫度值，最多可查詢 10 個(gè)值 ? 溫度設(shè)定、報(bào)警子程序：設(shè)定報(bào)警溫 度值，當(dāng)溫度超過該值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，即驅(qū)動蜂鳴器鳴叫、 8個(gè)發(fā)光二極管發(fā)光 主程序流程圖： 圖 12 主程序流程圖 讀溫度值模塊 讀溫度值模塊需要調(diào)用 4個(gè)子程序，分別為： 開始 顯示實(shí)時(shí)溫度 溫度設(shè)定、報(bào)警 查詢記錄 溫度值 定時(shí)器初始化、啟動 9 ? DS18B20 初始化子程序：讓單片機(jī)知道 DS18B20 在總線上且已準(zhǔn)備好操作 ? DS18B20 寫字節(jié)子程序：對 DS18B20 發(fā)出命令 ? DS18B20 讀字節(jié)子程序：讀取 DS18B20 存儲器的數(shù)據(jù) ? 延時(shí)子程序：對 DS18B20 操作時(shí)的時(shí)序控制 1. 讀溫度值模塊流程圖： 圖 13 讀溫度值子程序流程圖 2. DS18B20 初始化子程序流程圖： DS18B20 初始化 跳過讀序列號 啟動溫度轉(zhuǎn)換 延時(shí) DS18B20 初始化 跳過讀序列號 讀取溫度值高低位 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理 返回 DQ 置高電平 稍延時(shí) 入口 入口 10 N Y 圖 14 DS18B20 初始化子程序流程圖 3. DS18B20 寫字節(jié)和讀字節(jié)子程序流程圖： 返回 11 圖 15 DS18B20 寫字節(jié)子程序流程圖 圖 16 DS18B20 讀字節(jié)子程序流程圖 中斷模塊 中斷采用 T0方式 1， 初始值定時(shí)為 50ms。蜂鳴器由單片機(jī) P2^3 口控制，用三極管驅(qū)動，發(fā)光二極管接單片機(jī) P1 口，由 74HC673N 鎖存。 段碼和位碼由單片機(jī) P0 送出，分別用 74HC673N 鎖存。 可見其中低四位為小數(shù)位。 例如 +125℃的數(shù)字輸出為 07D0H， 實(shí)際溫度 =07D0H*=2021*=125℃。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后。 1. 初始化時(shí)序如下圖： 圖 5 DS18B20 初始化時(shí)序 2. DS18B20 讀寫時(shí)序： 5 圖 6 DS18B20 讀寫時(shí)序 數(shù)據(jù)處理 高速暫存存儲器由 9個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 5 所示。 2 圖 1 系統(tǒng)總體方框圖 三、 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng) 1. 本設(shè)計(jì)采用 STC89C52 單片機(jī)作為控制器，完成所有功能的控制，包括： ? DS18B20 數(shù)字溫度傳感器的初始化和讀取溫度值 ? LED 數(shù)碼管顯示驅(qū)動與控制 ? 按鍵識別和響應(yīng)控制 ? 溫度設(shè)置和報(bào)警 ? 溫度值的存儲和讀取 2. 單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖： 單 片 機(jī) 測溫電路 按鍵輸入電路 時(shí)鐘、復(fù)位電路 驅(qū)動電路 顯示電路 報(bào)警電路 3 圖 2 單片機(jī)系統(tǒng)原理圖 數(shù)字溫度傳感器模塊 DS18B20 性能 ? 獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信 ? 簡單的多點(diǎn)分布應(yīng)用 ? 無需外部器件 ? 可通過數(shù)據(jù)線供電 ? 零待機(jī)功耗 ? 測溫范圍 55~+125℃， 以 ℃遞增 ? 可編程的分辨率為 9~12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、℃、 ℃和 ℃ ? 溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時(shí)間 200ms， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字 ? 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)和任何熱感測系統(tǒng) ? 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，傳感器不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 DS18B20 外形及引腳說明 圖 3 DS18B20 外形及引腳 ? GND：地 ? DQ：單線運(yùn)用的數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 ? VD：可選的電源引腳 4 DS18B20 接線原 理圖 單總線通常要求接一個(gè)約 左右的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線空閑時(shí)，其狀態(tài)為高電平。 以上兩種方案相比較，第二種方案的電路、軟件設(shè)計(jì)更簡單，此方案設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在功耗、測量精度、范圍等方面都能很好地達(dá)到要求，故本設(shè)計(jì)采用方案二。 方案二 考慮到在單片機(jī)屬于數(shù)字系統(tǒng)，容易想到數(shù)字溫度傳感器，可選用 DS18B20數(shù)字溫度傳感器，此傳感器為單總線數(shù)字溫度傳感器，起體積小、構(gòu)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，它可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號給單 片機(jī)處理，即可實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 二、 總體方案設(shè)計(jì) 方案論證 方案一 由于本設(shè)計(jì)是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件，將隨被測溫度變化的電壓或電流采樣，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 數(shù)字溫度傳感器 溫度計(jì) 目 錄 一 、設(shè)計(jì)要求 ........................................................ 1 基本要求 ..................................................... 1 擴(kuò)展功能 .................................................... 1 二、 總體方案設(shè)計(jì) ................................................... 1 方案論證 .................................................... 1 方案一 ................................................. 1 方案二 ................................................. 1 總體設(shè)計(jì)框圖 ................................................ 1 三、 硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 2 單片機(jī)系統(tǒng) .................................................. 2 數(shù)字溫度傳感器模塊 .......................................... 3 DS18B20 性能 .........