【正文】 7） 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 。 （ 5） 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 。 （ 4） 測(cè) 溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10℃ ～ +85℃ 時(shí)精度為 177。 （ 2） 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 。 （ a）內(nèi)部振蕩電路 （ b）外部振蕩電路 圖 21 振蕩電路 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。采用外部時(shí)鐘 的電路如圖 21（ b）圖所示。 外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF 士 10pF，而如果使用陶瓷諧振器，建議選擇 40pF 士 l0pF。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 （ 13）時(shí)鐘振蕩器 : AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。如果指令是直接尋址方式則為訪問特殊功能寄存器。 當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時(shí)，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié)。 （ 11）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89C52 有 256 個(gè)字節(jié)的內(nèi)部 RAM,80HFFH 高 128 個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器 (SFR)地址是重疊的 ，也就是高 128。 （ 9） XTAL1:振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 如 EA 端為高電平 (接 VCC 端 )， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 EA 端必須保持低電平 (接地 )。 表 22 P3 口的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0 （外中斷 0） INT1 （外中斷 1） T0（定時(shí) /計(jì)數(shù) 0） T1（定時(shí) /計(jì)數(shù) 1） WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） （ 8） EA /VPP:外部訪問允許。 （ 7） RST:復(fù)位輸入。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 (ILL)。 P3 口輸出緩沖第三章 芯片功能簡(jiǎn)介 5 級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門電路。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行 MOVX RI 指令 )時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。對(duì)端口 P2 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上 拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (ILL)。 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (ILL)。 （ 4） P1 口 :P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTE 邏輯門電路。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫“ 1”時(shí)可作為高阻抗輸入端用。功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。具體實(shí)現(xiàn)步驟見軟件設(shè)計(jì)章節(jié)。 DS18B20 可以直接讀出被測(cè)量的溫度值，而且采用 3 線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點(diǎn)。 溫度測(cè)量的方案與分析 1．芯片選擇 本設(shè)計(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)采用芯片 DS18B20， DS18B20 是 DALLAS 公司 的最新單線數(shù)字溫度傳感器，它的體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)， DS18B20 是世界上第一片支持 “一線總線 ”接口的溫度傳感器， 具有 一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn) 。 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由 5 個(gè)模塊組成：主 控制 器 AT89C52，溫度傳感器 DS18B20，報(bào)警電路，按鍵電路 及 驅(qū)動(dòng) 顯示電路。 本數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后推出的一種改進(jìn)智能溫度 傳感器 DS18B20 作為檢測(cè)元件，測(cè)溫范圍為 － 55℃ ～＋ 125℃ ，最大分辨率可達(dá) ℃ 。 設(shè)計(jì)總體方案及方案論證 在日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到溫度的檢測(cè)及控制，傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和熱點(diǎn)阻。 （ 4） 超出 預(yù)置 值時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警 ，即發(fā)光二極管亮。 （ 2） 系統(tǒng)允許的誤差范圍為 1℃以內(nèi) 。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 第二章 .設(shè)計(jì)任務(wù)及方案分析 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的溫度 測(cè)量 系統(tǒng) ，可實(shí)現(xiàn)的功能為： （ 1）測(cè)量 溫度 值 精度為 177。系統(tǒng)程序主要包括主程序 、 溫度控制子程序 及 顯示子程序等等。 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)有 5 個(gè)模塊組成：主控制器 、 溫度傳感器 DS18B 報(bào)警電路 、 按鍵預(yù)置溫度值電路 及顯示電路。測(cè)溫范圍為 － 55℃ ～＋125℃ ，最大分辨率可達(dá) ℃ 。 進(jìn)而想到采用智能溫度傳感器來設(shè)計(jì) 數(shù)字溫度計(jì)。 在 測(cè)溫電路 中 ，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來， 先 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換， 然后 用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理， 再 在顯示電路上，將被測(cè)溫度顯示出來 。而采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便，簡(jiǎn)單和靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。傳統(tǒng)的測(cè)溫元件有熱電偶和熱電阻。 關(guān)鍵詞 ： 顯示電路 ,單片機(jī) ， AT89C52，溫度傳感器 ， DS18B20 ,單總線 目錄 II 目 錄 摘 要 ..............................................................................................................................I 第一章 緒論 ................................................................................................................... 1 第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及方 案分析 ........................................................................................ 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ...................................................................................................... 2 設(shè)計(jì)總體方案及方案論證 ..................................................................................... 2 溫度測(cè)量的方案與分析 ......................................................................................... 2 第三章芯片功能簡(jiǎn)介 .................................................................................................... 4 AT89C52 芯片簡(jiǎn)介 .............................................................................................. 4 DS18B20 的功能簡(jiǎn)介 ........................................................................................... 6 第四章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 13 主控制電路和測(cè)溫控制電路原理圖 ................................................................... 13 驅(qū)動(dòng)電路模塊原理圖 ........................................................................................... 13 顯示模塊原理圖 ................................................................................................... 14 第五章軟件編程調(diào)試及性能分析 .............................................................................. 16 主程序流程圖 ........................................................................................................ 16 主程序 .................................................................................................................... 16 溫度子程序 ............................................................................................................ 18 顯示子程序 ............................................................................................................. 23 調(diào)試性能分析和注意 事項(xiàng) .................................................................................... 24 第六章 總結(jié)與展望 .................................................................................................. 26 致 謝 .......................................................................................................................