【正文】 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。該芯片具有如下功能：①有15個(gè)通用用的IO接口；②有1個(gè)全雙工異步串行通信接口；③有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。AT89C2051有20個(gè)引腳，有15個(gè)輸入端口（I/O），有2個(gè)讀寫口線，可以反復(fù)插除。其主要工作特性為：l 內(nèi)含2KB的Flash存儲器，擦寫次數(shù)達(dá)1000次；l 內(nèi)含128字節(jié)的RAM；l 具有16根可編程I/O線；l 具有2個(gè)16位可編程定時(shí)器；l 具有6個(gè)中斷源、5個(gè)中斷矢量、2級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；l 具有1個(gè)全雙工的可編程串行通信接口；l 具有1個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR；l 兩種低功耗工作模式，即空閑模式和掉電模式；l 具有可編程的3級程序鎖定位；l 工作電源電壓為5177。l 引腳排列如圖21所示。同時(shí)本電路的溫度測量范圍比較小此器件可以滿足，同時(shí)此器件的測量精度比較高基本能滿足本設(shè)計(jì)的要求。首先來介紹一下DS18B20這塊傳感器的特性及其功能: DSl8B20的管腳及特點(diǎn) DS18B20可編程溫度傳感器有3個(gè)管腳。DS18B20的外形及。VDD為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍3．O～ V。主要特點(diǎn)有： 1. 用戶可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度值。3. －10℃ ～+85℃ 范圍內(nèi)的測溫準(zhǔn)確度為177。4. 通過編程可實(shí)現(xiàn)9～l2位的數(shù)字讀數(shù)方式，可在至多750 ms內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換成12 位的數(shù)字，測溫分辨率可達(dá)0．0625℃ 。6. 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，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。8. DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)的功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫[2]。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。 。則高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。一個(gè)基數(shù)值時(shí)。DS18B20使用中注意事項(xiàng) DS18B20雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1) 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 2) 在DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。 3) 連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長。因此，在用DS18B20進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。本系統(tǒng)中采用上電復(fù)位和手動復(fù)位鍵復(fù)位相結(jié)合的方式。AT89C2051內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。外接晶體諧振器以及電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。采用這種頻率的晶體振蕩器的原因是可以方便的獲得標(biāo)準(zhǔn)的波特率，為以后的升級留下空間。復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和按鈕手動復(fù)位兩種。上電復(fù)位所需最短時(shí)間是震蕩周期建立時(shí)間加上2個(gè)機(jī)器周期時(shí)間。 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路 溫度采集電路,1腳接地，2腳即為單總線數(shù)據(jù)口，3腳接電源。 數(shù)據(jù)采集電路 人機(jī)接口設(shè)計(jì) 鍵盤的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中采用了矩陣式。行線P10—P13（即A1—A4）通過上拉電阻接+5V，處于輸入狀態(tài)，列線P14—P17（即B1—B4）為輸出狀態(tài)[7]。第2腳：為數(shù)碼管的d端控制腳，來控制數(shù)碼管的d點(diǎn)的亮滅。第4腳：為數(shù)碼管的c端控制腳，來控制數(shù)碼管的c點(diǎn)的亮滅。第6腳：為數(shù)碼管的b端控制腳，來控制數(shù)碼管的b點(diǎn)的亮滅。第8腳：為數(shù)碼管的公共極與3腳內(nèi)部相連其作用相同這里不做介紹。第10腳：為數(shù)碼管的g端控制腳，來控制數(shù)碼管的g點(diǎn)的亮滅。單片機(jī)的P0口為數(shù)據(jù)輸出口，接到兩個(gè)的數(shù)碼管的相同接口，—，分別選擇在某一個(gè)瞬間是哪個(gè)數(shù)碼管工作。因此本設(shè)計(jì)采用繼電器驅(qū)動形式。 繼電器驅(qū)動電路第3章 軟件設(shè)計(jì)由于整個(gè)系統(tǒng)軟件比較復(fù)雜，為了便于編寫、調(diào)試、修改和增刪，系統(tǒng)程序的編制適合采用模塊化的程序結(jié)構(gòu)，故要求整個(gè)控制系統(tǒng)軟件由許多獨(dú)立的小模塊組成，它們之間通過軟件接口連接，遵循模塊內(nèi)數(shù)據(jù)關(guān)系緊湊，模塊間數(shù)據(jù)關(guān)系松散的原則，將各功能模塊組織成模塊化的軟件結(jié)構(gòu)。主模塊的功能是為其余幾個(gè)模塊構(gòu)建整體框架及初始化工作；數(shù)據(jù)采集模塊的作用是將數(shù)字量采集并儲存到存儲器中；數(shù)據(jù)處理模塊是將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理，其中最重要的是將采集回的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際溫度的程序：控制算法模塊完成控制系統(tǒng)的運(yùn)算并且輸出控制量。然后等待溫度設(shè)定，判斷是否溫度設(shè)定完成，若溫度設(shè)定已完成則系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行，則依次調(diào)用各個(gè)相關(guān)模塊，循環(huán)控制直到系統(tǒng)停止運(yùn)行。YNYNNY NY圖31 主程序流程圖開始讀溫度設(shè)定值等待數(shù)據(jù)采集溫度顯示比較運(yùn)算控制輸出系統(tǒng)初始化溫度是否被設(shè)溫度設(shè)定完成溫度是否達(dá)到設(shè)定值更改注：詳細(xì)部分子程序詳見附錄2的/* 主程序 */函數(shù)；/*系統(tǒng)初始化程序*/。AT89C2051通過控制DS18B20讀取實(shí)時(shí)溫度，然后，通過P0口送到兩位數(shù)碼管進(jìn)行顯示。在執(zhí)行鍵功能處理程序時(shí)，CPU不再響應(yīng)其它鍵輸入要求[9]。由于本設(shè)計(jì)采用的是由工廠代工制作的成品PCB板為焊接平臺，所以在本設(shè)計(jì)的硬件調(diào)試上并沒有花費(fèi)太多的時(shí)間，當(dāng)電路板焊接完成后，首先對電路板進(jìn)行了一次目檢，看看是否有焊盤漏焊和虛焊。目檢完成后又對電路進(jìn)行了一次上電監(jiān)測，對各引腳的電壓都進(jìn)行了測量，結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)異常。因此本設(shè)計(jì)也寫了一個(gè)單獨(dú)對硬件各部分檢測的程序，當(dāng)程序燒寫完成后，對電路板進(jìn)行了一次綜合性的檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電路板一切正常。本設(shè)計(jì)的軟件調(diào)試采用的是模塊化方式，分別把程序中的每一個(gè)子函數(shù)做相應(yīng)的改動后單獨(dú)燒入芯片后，觀察其相應(yīng)的表現(xiàn)，以此來判斷此子函數(shù)是否能正常工作。要將程序中體的寫在一起來檢查一下是否存在個(gè)別子程序不兼容的情況，如果發(fā)現(xiàn)就予以改正。 綜合調(diào)試的目的是檢測程序中的某些參數(shù)是否合理，如不合理將予以改正，還有為各個(gè)電路模塊安裝到現(xiàn)成的盒子內(nèi)的適當(dāng)位置。在電路模塊的安裝期間也遇到了問題，發(fā)現(xiàn)有些位置不能很可靠的安裝到盒子內(nèi)，后對盒子進(jìn)行了改造，電路模塊順利的安裝完成。 仿真 本設(shè)計(jì)的仿真是通過對人為的假的工作環(huán)境進(jìn)行模仿來驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。這時(shí)由于室溫沒有達(dá)到預(yù)定溫度設(shè)定值，因此此時(shí)單片機(jī)控制的加熱器具的驅(qū)動電路開始工作，繼電器被吸合，加熱指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)手一開后加熱器又開始處于加熱狀態(tài)。到此仿真結(jié)束。該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個(gè)簡單實(shí)例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測得的溫度通過單片機(jī)與通訊模塊相連接，以手機(jī)短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時(shí)對溫度進(jìn)行監(jiān)控。使我對未來的學(xué)習(xí)和工作有了一個(gè)新的認(rèn)識和看法。本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場合，像的溫度、育嬰房的溫度、水溫的控制。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998 [2] ［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2000年8月[3] 何立民 AVR單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002[4] 楊邦文 新型繼電器實(shí)用手冊[M].北京:[5] 何立民 單片機(jī)的Ｃ語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，1997[6]《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 童詩白清華大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社李朝青編著[9]《單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)》在三年的大學(xué)學(xué)習(xí)和生活期間，我也始終感受著導(dǎo)師的精心培養(yǎng)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要的的確確用心去做的一件事情，是真正的自