【正文】 ◆片外數(shù)據(jù)存儲器的尋址空間為 64KB；（需要擴展 RAM） ◆ 128位（ 16字節(jié)）用戶位尋址空間；（在 128個字節(jié)中） ◆ 18個字節(jié)特殊功能寄存器 SFR（ MCS———— 52 子系列為 21個）； ◆ 4個 8位的并行 I/O接口： P0、 P P P3； ◆ 2個優(yōu)先級別的個優(yōu) 先級別的 5個中斷源；（高、低 2個） ◆有較強的位處理能力 （ 2）溫度傳感器 DS18B20： ： ①、 采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O口線與微機接口，無須經(jīng)過其它變換，直接輸出被測溫度值（ 9位二進制數(shù)，含符號位）?？谳^少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 DS18B20的管腳排列如圖 ， DQ 為數(shù)字信號輸入／輸出端； GND為電源地； VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 64位 ROM 的排的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。 6 4 位R O M和單 線接 口電源檢測存 儲 器 和 控 制 器高 速緩 沖8 位 C R C 生 成 器低 溫 觸 發(fā) 器 T L高 溫 觸 發(fā) 器 T H配 置 寄 存 器溫 度 靈 敏 元 件 圖 . 圖 DS18B20的管腳排列 溫度值高字節(jié) 高低溫報警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器均由一個字節(jié)的 EEPROM 組成，使用一個存儲器功能命令可對 TH、 TL或配置寄存器寫入。 高速暫存器是一個 9字節(jié)的存儲器。 DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ ROM操作指令→存儲器操作指令→ 數(shù)據(jù)傳輸。 （ a）初始化時序 （ b）寫時序 （ c）讀時序 圖 DS18B20 的工作時序圖 9個存儲單元，如表所示： 序號 寄存器名稱 作 用 序號 寄存器名稱 0 溫度低字節(jié) 以 16 位補碼形式存放 4 配置寄存器 1 溫度高字節(jié) 7 保留 2 TH/用戶字節(jié) 1 存放溫度上限 8 CRC 3 HL/用戶字節(jié) 2 存放溫度下限 以 12位轉(zhuǎn)化為例說明溫度高低字節(jié)存放形式及計算： 12位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20的兩個高低兩個 8 位的 RAM 中，二進制中的前面 5位是符號位。 高 8位 S S S S S 26 25 24 低 8位 23 22 21 20 21 22 23 24 DS18B20有六條控制命令，如表所示： 指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL字節(jié)寫到 E2RAM中 重新調(diào) E2RAM B8H 把 E2RAM中的 TH、 TL字節(jié)寫到暫存器 TH、 TL字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主 CPU 主要電路及功能 單片機的時鐘電路有 1個 12M 的晶振和兩個 20PF 的小電容組成，它們決定了單片機的工作時間精度為 1 微秒。該單片機為 51系列增強型 8位單片機，它有 32個 I/O口，片內(nèi)含 4K FLASH工藝的程序存儲器，便于用電的方式瞬間擦除和改寫，而且價格便宜，其外部晶振為 12MHz，一個指令周期為 1μ S。 圖 四位數(shù)碼管有 8位控碼和 4個段控碼。而我們采用的是共陽極的數(shù)碼管作為溫度控制器的顯示電路。 圖 顯示電路 溫度檢測控制模擬電路圖 DS18B20 原件及其連線如圖溫度此傳感器上顯示的溫度同步顯示到液晶顯示器上，并有加溫，減溫按鈕。 AT24C02有一個 8字節(jié)頁寫緩沖器。 (2)功能描述 AT24C02 支持 I2C，總線 數(shù)據(jù)傳送 協(xié)議 I2C，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。 數(shù)據(jù)傳送 是由產(chǎn)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。 圖 AT24c02 5. 溫度上下限調(diào)節(jié)系統(tǒng) 通過按鍵控制鍵選著調(diào)節(jié)對象，通過上升下降調(diào)節(jié)值大小，控制開關(guān)，升溫開關(guān)，降溫開關(guān)，設(shè)置開關(guān)分別為， k1， k2， k3，開始顯示的是當(dāng)前溫度， K1開關(guān)，用來控制進入溫度上限，下限的調(diào)節(jié)界面。按 K2 為加 1 開關(guān)，按一下，加 1， k3 減 1開關(guān)，按一下，減 1。 圖 報警電路 第三章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 程序流程圖 開 始S 5 1 寄 存 器 初 始 化1 8 b 2 0 存 在 ？溫 度 轉(zhuǎn) 換 命 令讀 取 溫 度溫 度 數(shù) 據(jù) 處 理溫 度 顯 示溫 度 比 較報 警NY在設(shè)定區(qū)間內(nèi)在 設(shè) 定 區(qū) 間 內(nèi) 開 始總 線 置 1 并 延 時總 線 置 0 并 延 時 4 8 0 μ s總 線 置 1返 回 溫度低于低溫下限，低溫報警 、 AT24C02存取數(shù)據(jù)流程圖 溫度傳感器流程圖 第四章 仿真與調(diào)試 軟件電路故障與解決辦法 ，目標(biāo)測試系統(tǒng)沒有按照規(guī)定的功能進行操作或什么結(jié)果也沒有，可能是由于程序轉(zhuǎn)移到意外之處或在某處死循環(huán)所造成的。當(dāng)斷點在中斷入口或者中斷服務(wù)程序中時碰不到斷點。又或者某一中斷程序不是 RET指令作為返回主程序的指令， CPU雖然已經(jīng)返回到主程序但內(nèi)部中斷狀態(tài)寄存器沒有被消除，從而不影響中斷，或者外部中斷源的硬件故障使得外部中斷請求無效。 計算程序的調(diào)試方法： 計算程序的錯誤是一種靜態(tài)的固定的錯誤，因此主要用單拍或者斷點運行方法來調(diào)試。調(diào)試時，用仿真器寫命令。如果發(fā)現(xiàn)結(jié)果不正確，改用單步運行的方法找出錯誤所在。如果是用于測試的數(shù)據(jù)沒有全部覆蓋實際計算的原始數(shù)據(jù)的類型，調(diào)試沒有發(fā)現(xiàn)錯誤可能在系統(tǒng)運行中暴露出來。 ： 在完成了各個程序模塊的調(diào)試工作之后，就可以進行系統(tǒng)的綜合調(diào)試。在綜合調(diào)試階段，應(yīng)該注意系統(tǒng)的晶振頻率工作，使系統(tǒng)全速運行目標(biāo)程序，實現(xiàn)預(yù)定功能技術(shù)指標(biāo)之后，就可以將軟件固化，然后在運行固化的目標(biāo)程序，成功后目標(biāo)系統(tǒng)就可以脫機運行。工作時，溫度測量范圍為 0～ 250186。當(dāng)溫度達到預(yù)定值時，立刻發(fā) 出報警信號，從而防止因溫度升高或過低而帶來的不必要的損失。在做本次工程設(shè)計的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計資料了。我們是在做單片機工程設(shè)計，但我們不是藝術(shù)家，他們可以拋開實際盡情在幻想的世界里翱翔，而我們一切都要有據(jù)可依，有理可尋，不切實際 的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設(shè)計。經(jīng)過這次的設(shè)計，為我們以后畢業(yè)設(shè)計的制作也奠定了一定的基礎(chǔ) 第六章 參考文獻 [1]謝輝主編 .單片機原理及應(yīng)用 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2020年 8月，第一版 [2]曹巧媛主編 .單片機原理及應(yīng)用（第二版） .北京電子工業(yè)出版社， 2020 [3]何力民編 .單片機高級教程 .北京航空大 學(xué)出版社， 2020 [4]陳強等 .傳感器技術(shù)與應(yīng)用 .高等教育出版社， 2020 [5]王錦標(biāo)，方崇智 .過程計算機控制 .清華大學(xué)出版社， 1997： 36~40 [6]胡壽松 .自動控制原理，北京：國防工業(yè)出版社， 2020： 103— 124 [7]劉伯春 .智能 PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計及應(yīng)用、電子自動化， 1995：（ 3）： 20~25 [8]周景潤，張麗娜 .基于 proteus 的電路及單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真 [M].北京：航空航天大學(xué)出版社， 2020 [9]王忠飛，胥芳 .MCS— 51單片機原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技 大學(xué)出版社，2020 [10]趙娜，趙剛，于珍珠等 .基于 51單片機的溫度測量系統(tǒng) [J].微計算機信息， 2020， 1— 2 附錄： 附錄一 系統(tǒng)整體流程圖：