【正文】 對來說顯得就不是那么重要了，而應(yīng)該考慮它的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，同時對比 AT89S52 能夠在性能和資源都可以到達(dá)一個最佳的狀態(tài)，可以避免用 MSP430 的不必要的資源浪費(fèi)。系統(tǒng)框圖如 下 圖 。下面將依次對各個模塊進(jìn)行說明。交流電經(jīng)過二極管整流之后，方向單一了，但是電流強(qiáng)度大小還是處在不斷地變化之中。由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動，一般有 177。 穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動，負(fù)載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。 9V 直流電出來后再經(jīng)過三端穩(wěn)壓器 LM7805 穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的 5V 電源，其中 7805 的 Vin 腳是輸入腳，接 9V 直流電源正極， GND 是接地腳，接 9V 直流電源負(fù)極， Vout 為輸出腳，它和接地腳的電壓就是 +5V 了。同時在 5V 穩(wěn)壓電源加上一個 10K 的電阻和一個紅色發(fā)光二極管，當(dāng)上電后，紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示電源工作正常。電源原理 圖如圖 所示 。測溫分辨率可達(dá) ℃ ，被測溫度用符號擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出?！?。 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。這允許許XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 多不同地方放置溫度靈敏器件。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 。 64位激光 ROM 從高位到低位依次為 8 位 CRC、 48位序列號和 8位家族代碼 (28H)組成。 C、 非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL。 D、 配置寄存器。 其中 R0、 R1：溫度計(jì)分辨率設(shè)置位，其對應(yīng)四種 分 辨率如 下 表所列，出廠時 R0、 R1 置為缺省值： R0=1，R1=1（即 12位分辨率），用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后 ， 經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲器的第 0和第 1個字節(jié)。對應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號位 S=0 時，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng) S=1 時，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。 DS18B20 采用外部供電方式，理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛 256 個 DS18B20，但時間應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果掛接 25個以上的 DS18B20 仍舊有可能產(chǎn)生功耗問題。在這種情況下我們可以采用分組的方式，用單片機(jī)的多個 I/O 來驅(qū)動多路 DS18B20。電路如圖。編制程序時必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。 B、 有多個測溫點(diǎn)時，應(yīng)考慮系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)傳感器出錯自動指示，進(jìn)行自動 DS18B20 序列號和自動排序，以減少調(diào)試和維護(hù)工作量。 DS18B20 在三線制應(yīng)用時，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。 D、 實(shí)際應(yīng)用時，要注意單線的驅(qū)動能力，不能掛接過多的 DS18B20，同時還應(yīng)注意最遠(yuǎn)接線距離。 無線傳輸電路模塊 無線傳輸模塊 ， 采用集成芯片 PT2262和 PT2272來構(gòu)建收發(fā)電路 。 編碼芯片 PT2262 發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后， VT 腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。 在通常使用中，一般采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路 PT2262 和解碼PT2272 的第 1～ 8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)， 3 的 8 次方為 6561，所以地址編碼不重復(fù)度為 6561 組，只有發(fā)射端 PT2262 和接收端 PT2272 的地 址編碼完全相同，才能配對使用，例如將發(fā)射機(jī)的 PT2262 的第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的 PT2272 只要第 2 腳接地第 3 腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對接收。用戶可將這些信號加一級三極管放大，便可驅(qū)動繼電器等負(fù)載進(jìn)行遙控操縱 [5]。至于設(shè)置什么樣的地址碼完全隨客戶喜歡 。 112233445566778899101011111212131314141515161617171818U2PT2262GNDR6GNDVCC1234F05VD1LED0VCCGNDE1Antenna 圖 PT2262發(fā)射原理圖 PT2262 的發(fā)射原理如上圖所示，采用 8 位地址碼和 4 位數(shù)據(jù)碼的格式。第 10~13 引腳為數(shù)據(jù)輸入端，這四個引腳分別與單片機(jī) AT89S51 的 ~ 口相連。由于第 14腳接地，所以編碼啟動端 一直有效，當(dāng) PT2262 的管腳 10~13 有輸入（ 有一個為 “1” 即有編碼發(fā)出 ），則輸入的 4位數(shù)據(jù)再經(jīng)過第 17腳串行輸出通過天線發(fā)送出去。 PT2272 要與PT2262 的地址相匹配才能進(jìn)行傳輸，所以 PT2272 的地址引腳 1~8 也要設(shè)置為“00000000” ，及都接地。接收到的數(shù)據(jù)再通過單片機(jī)的外圍接口 ~ 讀入到單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理。當(dāng)解碼有效時 17 腳輸出瞬間的高電平同時使單片機(jī)產(chǎn)生中斷 來讀取數(shù)據(jù)XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 和二極管瞬間發(fā)光。 112233445566778899101011111212131314141515161617171818U3PT2272GND1234J05VE2AntennaVCCGND200KR8VCCd1D2LED2GND1KR9Res2d2d3d4 圖 PT2262接收原理圖 4 顯示電路 字符型液晶顯示模塊 圖 液晶面板 字符型液晶顯示模塊是一類專門用于顯示字母，數(shù)字，符號等的 點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。每一個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 字符型液晶顯示模塊 引腳 VSS 為地電源， VDD 接 5V 正電源 ， VL為液晶顯示器 對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 RW 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。 E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 模塊引腳如 表 。 圖 LCD1602內(nèi)部結(jié)構(gòu) XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 VSS1VCC2VO3RS4RW5E6RB07BLA15BLK16RB18RB29RB310RB411RB512RB613RB714LCD1LCD1602GNDVCCRT110KGNDRSRWE10,1/2WR7VCCGNDD0D1D2D3D4D5D6D7 圖 液晶接口 5 單片機(jī) AT89S52 AT89S52 簡介 如圖 所示為 AT89S52 芯片的引腳圖 。它與通用 80C51 系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。具有兩個 16 位可編程定時器 ； 中斷系統(tǒng)是具有 6 個中斷源、 5 個中斷矢量、2 級中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)；震蕩器頻率 0 到 33MHZ， 因此我們在此選用 12MHZ 的晶振是比較合理的 ； 具有片內(nèi)看門狗定時器 ； 具有斷電標(biāo)志 POF等等 。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 AT89S52引腳圖 上圖就是 PDIP 封裝的引腳排列，下面介紹各引腳的功能。 P0 口可作為 通用 I/O 口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收 8各 TTL 的灌電流。 P0也可用做訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時的低 8 位地址 /數(shù)據(jù)總線的復(fù)用線。在 FLASH 編程時， P0 口接收代碼字節(jié)數(shù)據(jù)；在編程效驗(yàn)時， P0口輸出代碼字節(jié)數(shù)據(jù) (需要外接上拉電阻 )。 P1口可作普通 I/O 口。P1口的引腳可由外部負(fù)載拉到低 電平，通過上拉電阻提供電流 。在串行編程和效驗(yàn)時， ， 、輸出和移位脈沖引腳。 P2 口用做輸出口時，可驅(qū)動 4各 TTL負(fù)載；用做輸入口時，先將引腳置 1，由內(nèi)部上拉電阻將其提高到高電平。 CPU 訪問外部 16 位地址的存儲器時， P2XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 口提供高 8位地址。在 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時， P2 口可輸入高字節(jié)地址和某些控制信號。 P3 口用做輸出口時，輸出緩沖器可吸收 4各 TTL 的灌電流；用做輸入口時，首先將引腳置 1，由內(nèi)部上拉電阻抬位高電平。在與 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時，P3 口可輸入某些控制信號。 表 P3口的替代功能 引腳 符號 說明 RXD 串行口輸入 TXD 串行口輸出 /INT0 外部中斷 0 /INT1 外部中斷 1 T0 T0 定時器的外部的計(jì)數(shù)輸入 T1 T1 定時器的外部的計(jì)數(shù)輸入 /WR 外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通 RST：復(fù)位端。 ALE/ ：當(dāng)訪問外部存儲器時， ALE（允許地址鎖存）是一個用于鎖存地址的低8 位字節(jié)的書粗脈沖。在正常操作情況下， ALE 以振蕩器頻率的 1/6 的固定速率發(fā)出脈沖，它是用作對外輸出的時鐘，需要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。該位置的“ 1”后。若微控制器在外部執(zhí)行方式， ALE 禁止位無效。當(dāng) AT89S51 在讀取外部程序時， 每個機(jī)器周期 將 PSEN 激活兩次。 /Vpp：訪問外部程序存儲器允許端 。 執(zhí)行內(nèi)部程序 應(yīng)接 VCC。 XTAL1：振蕩器反向放大器輸入端和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 6 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 概述 整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、計(jì)算、顯示、通訊等。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。 程序設(shè)計(jì) 流程圖 圖 發(fā)射流程圖 圖 接收流程圖 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 溫度傳感器多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集 DS18B20 可設(shè)定 9～ 12 位的分辨率 ， 本系統(tǒng)采用 12位分辨率 ， 轉(zhuǎn)換精度為 ℃ ，轉(zhuǎn)換溫度信號所需最長時間為 750ms。 DS18B20 內(nèi)部RAM 由 9 個字節(jié)的高速緩存器和 E2PROM 組成 ， 前 2 個字節(jié)即為溫度數(shù)據(jù)。 在一線制總線上串接多個 DS18B20 器件時 ， 需要先發(fā)送跳過 ROM 指令 ， 將所有傳感器都進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換 ， 之后通過匹配 ROM依次讀取每個傳感器的溫度數(shù)據(jù) ， 實(shí)現(xiàn)對單I/O 口上的多個 DS18B20 器件的操作 [10]。其工作過程為：主機(jī)發(fā)出一個脈沖，待“ 0”電平大于 480μ s后 ， 復(fù)位 DS1820，在 DS1820所發(fā)響應(yīng)脈沖由主機(jī)接收后，主機(jī)再發(fā)讀 ROM命令代碼 33H，然后發(fā)一個脈沖 (15μ s)，并接著讀取 DS1820序列號的一位。另外，由于 DS1820單線通信功能是分時完成的，遵循嚴(yán)格的時隙概念 ， 系統(tǒng)對 DS1820和各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行，即：初始化 DS18B20(發(fā)復(fù)位脈沖 )→發(fā) ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 測試儀器及軟件：數(shù)字萬用表，溫度計(jì) 0~100 攝氏度，串口調(diào)試助手。 測試方法 使系統(tǒng)運(yùn)行，觀察系統(tǒng)硬件檢測是否正常（包括單片機(jī)最小系統(tǒng)，鍵盤電路，顯示電路，溫度測試電路等）。 采用溫度傳感器和溫度計(jì)同時測量多點(diǎn)水溫變化情況（取溫度值不同的多點(diǎn)），目測顯示電路是否正常。 使用串口調(diào) 試助手與單片機(jī)通訊，觀察單片機(jī)與串口之間傳輸數(shù)據(jù)正確否。 因?yàn)樾酒撬芰戏庋b，所以對溫度的感應(yīng)靈敏度不是相當(dāng)高，需要一個很短的時間才能達(dá)到穩(wěn)定。 本系統(tǒng)還是一個不完善的系統(tǒng)，還有許多需要改進(jìn)的地方。在通信協(xié)議不完整，沒有進(jìn)行發(fā)送超時出錯處理。 設(shè)計(jì)得以順利完成 ,得感謝我的指導(dǎo)老師，在這個過程中 他 都一直指導(dǎo)著我，雖然他沒有時時刻刻在我們身邊親歷指導(dǎo)，但是他每天都詢問我的進(jìn)展情況，對我遇到的問題給予我解答，并對我的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些優(yōu)化。 x1=xamp。 RST9XTAL218XTAL119GND20(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24