【正文】 18B20 實(shí)現(xiàn)溫度的檢測 ,測量精度可以達(dá)到 ℃。吸收了硬件軟件化的思想，大部分功能通過軟件來實(shí)現(xiàn)，使電路簡單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 摘要 文中的設(shè)計(jì)電路以 AT89C52單片機(jī) 作為控制器。主要由鍵盤輸入電路、溫度測量電路、輸出顯示電路 和電動(dòng)機(jī)控制電路四 部分。 該系統(tǒng)利用 AT89C52單片機(jī)分別采集各個(gè)溫度點(diǎn)的溫度，實(shí)現(xiàn)溫度顯示、 控制 以及時(shí)間的顯示 等功能。該系統(tǒng)采用了 1602顯示模塊，形象直觀的顯示測出的溫度值。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)字溫度傳感器； AT89C52 單片機(jī)；溫度測量 。 AT89C52 microcontroller。即使有些用戶采用半導(dǎo)體二極管作溫度傳感器，但由于其互換性差，效果也不理想。為了避免這些缺點(diǎn)，需要在某些特定的環(huán)境里安裝數(shù)字溫度測量及控制設(shè)備。 等方面的溫度測量及 控制。保證環(huán)境保持在限定的溫度中。本文采用單片機(jī)AT89C52 設(shè)計(jì)了溫度實(shí)時(shí)測量及控制系統(tǒng)。所有溫度數(shù)據(jù)均通過液晶顯示器 LCD 顯示出來。 通過該課程的學(xué)習(xí)使我們對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有一個(gè) 全面的了解、掌握常規(guī)控制算法的使用方法、掌握簡單微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步鍛煉同學(xué)們在微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)際工作能力。 設(shè)置 預(yù)定 溫度 ，超過其溫度值電機(jī)就會(huì)工作 。 其結(jié)構(gòu)框圖如下圖21 所示。 單片機(jī) 單片機(jī)的選擇在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，要滿足大內(nèi)存、高速率和通用性的要求 。凌陽的 16 位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的?！痭SP? （ Microcontroller and Signal Processor） 16 位微處理蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 器芯片（以下簡稱 181。圍繞 181?！痭SP? 系列單片機(jī)（以下簡稱 181?！痭SP? 內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的 ROM、 RAM 和功能豐富的各種外設(shè)接口部件?！痭SP? 內(nèi)核是一個(gè)通用的核結(jié)構(gòu)。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場合。 利用凌陽單片機(jī)有一定的好處凌陽的優(yōu)勢是硬件性能，抗干擾能力強(qiáng)，但凌陽單片機(jī)我們沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，這對于剛接觸單片機(jī)的我們來說不是很容易上手，其價(jià)格也要貴一些，因此我們并沒有將其作為首選。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方式有兩種，為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。單片機(jī)的內(nèi)部振蕩電路有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時(shí)鐘，外部還需附加電路。外接晶振時(shí)， C1 和 C2 的值通常選擇為 20~30pF177。 10pF； C C2 對頻率有微調(diào)作用，影響振蕩的穩(wěn)定性和起振速度。為了減少寄生電容，更好的保護(hù)振蕩器的穩(wěn)定和可靠的工作，諧振器和電容盡可能與單片機(jī)靠近安裝。復(fù) 位的主要方式有：上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位（手動(dòng)復(fù)位）、用看門狗技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。 當(dāng)給一塊內(nèi)部含有程序儲(chǔ)存器的單片機(jī)配上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路就可構(gòu)成單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)。 LED 雖然價(jià)格便宜，但 是本設(shè)計(jì)顯示的內(nèi)容較多。 方案二：采用 1602LCD 顯示器 1602 液 晶顯示器為 5V 電壓驅(qū)動(dòng)，帶背光，可顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，不能顯示漢字，內(nèi)置 128 個(gè)字符的 ASCII 字符集字庫，只有并行接口，無串行接口。 表 21 1602 液晶接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VCC 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)口 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)口 3 VO 液晶顯示器對比度調(diào)節(jié)端 11 D4 數(shù)據(jù)口 4 RS 數(shù)據(jù)命令選擇斷 12 D5 數(shù)據(jù)口 5 R/W 讀寫選擇端 (H/L) 13 D6 數(shù) 據(jù)口 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)口 7 D0 數(shù)據(jù)口 15 BLA 背光電源正極 8 D1 數(shù)據(jù)口 16 BKL 背光電源負(fù)極 液晶主要技術(shù)參數(shù) 。 讀數(shù)據(jù)輸入： RS=H, R/W=H,E=H 輸出：無。 寫數(shù)據(jù)輸入： RS=H, R/W=L, ,D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖輸出：無 寫操作時(shí)序 (見圖 25) 分析時(shí)序圖可知操作 1602 液晶的流程如下： (1)通過 RS 確定是寫數(shù)據(jù)還是寫命令。寫數(shù)據(jù)是蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 6 指要顯示什么內(nèi)容。 (3)將數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)線上。（注： tsp1地址建立時(shí)間（ 30ns） tsp2數(shù)據(jù)建立時(shí)間 (40ns)tHD1 地址保持時(shí)間 (10ns )tHD2 數(shù)據(jù)保持時(shí)間（ 20us） tpw 脈沖寬度（ 150us） tR tF 上升 /下降沿時(shí)間（小于 25us）Valid Data數(shù)據(jù)） 。 溫度傳感器檢測電路 方案一：采用 模擬集成溫度傳感器 集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器，它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用 IC。 AD590 把被測溫度轉(zhuǎn)換為電流再通過放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，輸出數(shù)字量送給單片機(jī)進(jìn)行溫度控制。 圖 26 溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器是美國達(dá)拉斯 (DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。本 設(shè)計(jì)中溫度傳感器之所以選擇單線數(shù)字器件DS18B20，是在經(jīng)過多方面比較和考慮后決定的，主要有以下幾方面的原因： （ 1）系統(tǒng)的特性：測溫范圍為 55℃～ +125℃ ，測溫精度為士 ℃；溫度轉(zhuǎn)換精度 9～ 12 位可變，能夠直接將溫度轉(zhuǎn)換值以 16 位二進(jìn)制數(shù)碼的方式串行輸出； 12位精度轉(zhuǎn)換的最大時(shí)間為 750ms；可以通過數(shù)據(jù)線供電，具有超低功耗工作方式。一支 DS18B20 的體積與普通三極管相差無幾 ，價(jià)格只有十元人民幣左右。 （ 4）系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡化，給系統(tǒng)的調(diào)試帶來方便。 DS18B20 溫度傳感器只有三根外引線：單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口 DQ ，外供電源線 VDD，共用地線 GND。這種情況下，用單片機(jī)的一個(gè) I/O口來完成對DS18B20 總線的上拉。 在本設(shè)計(jì)中采用外部供電方式實(shí)現(xiàn) DS18B20 傳感器與單片機(jī)的連接，其接口電路如圖 27 所示。由此可見，該方案完成具有可行性，體現(xiàn)了技術(shù)的先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上也沒有任何問題。 鍵盤電路 本課題設(shè)計(jì)采用的鍵盤模塊，其接口原理圖如 下圖 28 所示 。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 9 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 20 M a y 20 12 S he e t of F i l e : D : \畢業(yè)設(shè)計(jì) \ 16 0 2 液晶顯示 朱其濤 .dd b D r a w n B y :123456789J1C O N 91 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16R P 116 P I NE A / V P P31X T A L 119X T A L 218R E S E T9R D / P 3 .717W R / P 16I N T 0/ P 12I N T 1/ P 13T 0/ P 14T 1/ P 15P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P A D 039P / A D 138P / A D 237P / A D 336P / A D 435P / A D 534P / A D 633P / A D 732P / A D 821P / A D 9