【正文】 00A2H+℃ 0000 0000 0000 1000 0008H0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8H℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH℃ 1110 1110 0110 1111 EE6FH55℃ 1111 1110 1001 0000 FE90H本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 11 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 DS18B20 初始化時(shí)序（2）DS18B20 的讀寫(xiě)控制在寫(xiě)時(shí)序期間，主機(jī)向 DS18B20 寫(xiě)入數(shù)據(jù)；而在讀時(shí)序期間，主機(jī)讀入來(lái)自DS18B20 的數(shù)據(jù)。讀/寫(xiě)時(shí)序如圖 所示。主機(jī)在寫(xiě) 1 時(shí)序向 DS18B20圖 DS18B20 讀寫(xiě)時(shí)序?qū)懭脒壿?1，而在寫(xiě) 0 時(shí)序向 DS18B20 寫(xiě)入邏輯 0。s，且在兩次寫(xiě)時(shí)序之間至少需要 1181。兩種寫(xiě)時(shí)序均以主機(jī)拉低總線開(kāi)始。s 內(nèi)釋放總線，然后由上拉電阻將總線拉至高電平。s） 。s~60181。如果總線為高電平，則邏輯 1 被寫(xiě)入 DS18B20；如果總線為低電平，則邏輯 0 被寫(xiě)入DS18B20。所以主機(jī)在發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便 DS18B20 能夠傳送數(shù)據(jù)。s，且在兩次獨(dú)立的讀時(shí)序之間至少需要 1181。每次讀時(shí)序由主機(jī)發(fā)起，拉低總線至少 1181。在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)序之后，DS18B20 開(kāi)始在總線上傳送 1 或 0。當(dāng)傳送 0 時(shí)，DS18B20 在該時(shí)序結(jié)束時(shí)釋放總線，再由上拉電阻將總線拉回空閑高電平狀態(tài)。s 內(nèi)有效，因此主機(jī)必須在讀時(shí)序開(kāi)始后的 15181。 ③ DS18B20 的命令序列根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。DS18B20 的 ROM 如表 所示，每個(gè)ROM 命令都是 8 bit 長(zhǎng)。行列式鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口電路如圖 所示，H0H3 為行線，接單片機(jī)P2 口的高 4 位，L0L3 為列線，接單片機(jī) P2 口的低 4 位。鍵盤(pán)的行線接 4 輸入與門，4 輸入與門的輸出接單片機(jī)的外部中斷 0 引腳 口。圖 44 鍵盤(pán)結(jié)構(gòu) 鍵盤(pán)面板鍵盤(pán)面板如圖 所示,本系統(tǒng)使用的鍵盤(pán)有 10 數(shù)字鍵，5 個(gè)功能按鍵。按“確認(rèn)”鍵之后系統(tǒng)正式啟動(dòng)。 圖 鍵盤(pán)面板 顯示電路設(shè)計(jì) LCD 引腳分布及功能（1） 12864 液晶顯示屏共有 20 個(gè)引腳，其引腳名稱及引腳編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 所示：圖 12864 液晶顯示模塊引腳分布圖123456789101213145161781920VSDVORS/WEDB0 DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1 CS1CS2/RTVEAK0 21 3設(shè) 置 確 認(rèn)右 移左 移 重 新設(shè) 置98 7645本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 共 61 頁(yè) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 共 61 頁(yè) （2）引腳功能如表 所示：表 12864 液晶顯示模塊引腳功能引腳 符 號(hào) 引 腳 功 能 引腳 符 號(hào) 引 腳 功 能1 VSS 電源地 15 CS1 CS1=1 芯片選擇左邊 64*64點(diǎn)2 VDD 電源正+5V 16 CS2 CS2=1 芯片選擇右邊 64*64點(diǎn)3 VO 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源 17 /RST 復(fù)位（低電平有效）4 RS H：數(shù)據(jù)輸入；L：指令碼輸入 18 VEE LCD 驅(qū)動(dòng)負(fù)電源5 R/W H：數(shù)據(jù)讀?。籐：數(shù)據(jù)寫(xiě)入 19 A 背光電源（+）6 E 使能信號(hào)。圖 LCD 與單片機(jī)的接口電路本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 17 頁(yè) 共 61 頁(yè) 報(bào)警電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有報(bào)警器，使用 LM386 作為報(bào)警器的功率放大器，如圖 所示。LM386 的輸入端接單片機(jī)的引腳 ，輸出端接揚(yáng)聲器。圖 LM386 功放電路本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 61 頁(yè) 電源電路設(shè)計(jì)電源是整個(gè)系統(tǒng)的能量來(lái)源，它直接關(guān)系到系統(tǒng)能否運(yùn)行。圖 電源電路本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 19 頁(yè) 共 61 頁(yè) 4 程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)資源分配 系統(tǒng)硬件資源分配本系統(tǒng)電路連接及硬件資源分配如圖 所示。圖 系統(tǒng)硬件資源分配 系統(tǒng)軟件資源分配本系統(tǒng)采用了匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，系統(tǒng)自動(dòng)為各個(gè)變量分配內(nèi)存區(qū)域。 系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) 主程序流程設(shè)計(jì)主程序先對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行初始化,調(diào)用 LCD 顯示子程序，顯示啟動(dòng)畫(huà)面。當(dāng)設(shè)置鍵按下后，開(kāi)始設(shè)置各點(diǎn)的溫度，設(shè)置完之后，如果確認(rèn)鍵按下，則系統(tǒng)開(kāi)始工作。當(dāng)讀取的溫度大于設(shè)置的溫度值時(shí),報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警,LCD 顯示溫度的實(shí)際值、設(shè)置值、路數(shù)、狀態(tài)。P0.～ 12864LCD顯 示 模 . 報(bào) 警 ～ .734鍵 盤(pán) ～ ～ ～ 3H0～ 3 輸 入 與 門DS18B20 ～ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 20 頁(yè) 共 61 頁(yè) 主程序流程如圖 所示：圖 主程序流程初 始 化設(shè) 置 鍵 按 下 ?設(shè) 置 各 點(diǎn) 溫 度確 認(rèn) 鍵 按 下 ?YN讀 取 溫 度 值溫 度 值 高 于 設(shè) 置 值調(diào) 用 LCD顯 示報(bào) 警 YN初 始 化 命 令發(fā) 送 ROM命 令匹 配 第 一 路讀 取 溫 度 值溫 度 值 高 于 設(shè) 置 值調(diào) 用 LCD顯 示報(bào) 警 YN初 始 化 命 令發(fā) 送 ROM命 令匹 配 第 二 路讀 取 溫 度 值溫 度 值 高 于 設(shè) 置 值調(diào) 用 LCD顯 示報(bào) 警 YN初 始 化 命 令發(fā) 送 ROM命 令匹 配 第 三 路讀 取 溫 度 值溫 度 值 高 于 設(shè) 置 值調(diào) 用 LCD顯 示報(bào) 警 YN初 始 化 命 令發(fā) 送 ROM命 令匹 配 第 四 路開(kāi) 始本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 61 頁(yè) DS18B20 程序流程設(shè)計(jì)由上一章單片機(jī)對(duì) DS18B20 的控制方法，設(shè)計(jì)出如下程序流程： 圖 寫(xiě)命令子程序流程圖 圖 DS18B20 復(fù)位子程序流程圖 圖 DS18B20 讀溫度子程序流程圖 DQ置 1置 0延 時(shí) 573微 秒DQ置 1延 時(shí) ， 等 待 DS18B20響 應(yīng)DQ=0？初 始 化 成 功 返 回 DQ初 始 化 不 成 功YNi=8置 DQ0=ATamp。（1） 讀取狀態(tài)字當(dāng) R/W=1，D/I=0 時(shí)，在 E 信號(hào)為高的作用下，狀態(tài)分別輸出到數(shù)據(jù)總線上。若不為“0” ，則單片機(jī)需要等待，直至 BUSY =0 為止。（3）顯示起始行設(shè)置D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 1 1 顯示起始行（ 0~63）指令表中 DB5～DBO 為顯示起始行的地址，取值在 0～3FH（1～64 行）范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對(duì)應(yīng)的顯示存儲(chǔ)器的行地址。（5）列地址設(shè)置 D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 0 1 Y address(0~63)D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 1 BUSY 0 ON／OFF RST 0 0 0 0本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 23 頁(yè) 共 61 頁(yè) 列地址是 DDRAM 的列地址。（6）寫(xiě)顯示數(shù)據(jù) D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB01 0 顯 示 數(shù) 據(jù)該操作將 8 位數(shù)據(jù)寫(xiě)入先前已確定的顯示存儲(chǔ)器的單元內(nèi)。 （7）讀顯示數(shù)據(jù) D/I R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB01 1 顯 示 數(shù) 據(jù)該操作將 12864 模塊中的 DDRAM 存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)單位中的內(nèi)容讀出，然后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。 圖 顯示子程序流程圖i=0調(diào) 用 寫(xiě) 數(shù) 據(jù) 子 程 序i=16?+NY寫(xiě) 入 頁(yè) 地 址寫(xiě) 入 起 始 列 地 址j=+1j=2?頁(yè) 地 址 加 1結(jié) 束 N調(diào) 用 寫(xiě) 數(shù) 據(jù) 子 程 序i=16?+NY寫(xiě) 入 起 始 頁(yè) 地 址寫(xiě) 入 起 始 列 地 址結(jié) 束i=0調(diào) 用 寫(xiě) 數(shù) 據(jù) 子 程 序i=128?+NY寫(xiě) 入 頁(yè) 地 址寫(xiě) 入 起 始 列 地 址j=+1j=8?頁(yè) 地 址 加 1結(jié) 束 Nj=0i=0 j=0b) 寫(xiě) 16*漢 字 子 程 序 流 程 圖a) 寫(xiě) 8*16字 符 子 程 序 流 程 圖 c) 寫(xiě) 圖 片 子 程 序 流 程 圖本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 61 頁(yè) 鍵盤(pán)程序程序流程鍵盤(pán)中斷程序是用來(lái)設(shè)在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)各環(huán)境溫度的極值,其程序流程圖如圖 所示: 讀 P2口 高 四 位 數(shù) 據(jù) 到 ROWROW與 LINE相 與 為 KEYP2口 低 四 位 置 1讀 P2口 低 四 位 數(shù) 據(jù) 到 LINEKEY=0XE ?KEY=0XEB ?KEY=0XED ?KEY=0XE7 ?KEY=0XDE ?KEY=0XD ?KEY=0XDB ?KEY=0XD7 ?KEY=0XBD ?KEY=0XBE ?KEY=0XB ?KEY=0XB7 ?KEY=0X7E ?KEY=0X7D ?KEY=0X7B ?KEY=0X7 ?數(shù) 字 鍵 0數(shù) 字 鍵 1數(shù) 字 鍵 2數(shù) 字 鍵 3數(shù) 字 鍵 4數(shù) 字 鍵 5數(shù) 字 鍵 6數(shù) 字 鍵 7數(shù) 字 鍵 8數(shù) 字 鍵 9設(shè) 置 功 能 鍵確 認(rèn) 功 能 鍵左 移 功 能 鍵右 移 功 能 鍵重 新 設(shè) 置功 能 鍵RETINNNNNNNNNNNNNNNYYYYYYYYYYYYYYYP2口 高 四 位 置 1N本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 25 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 鍵盤(pán)程序流程本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 26 頁(yè) 共 61 頁(yè) 程序設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序 ：見(jiàn)附錄二。 Proteus 不僅可以做數(shù)字電路、模擬電路、數(shù)模混合電路的仿真，還可進(jìn)行多種 CPU 的仿真，涵蓋了 5PIC、AVR、HC1ARM 等處理器，真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上從原理設(shè)計(jì)、電路分析、系統(tǒng)仿真、測(cè)試到 PCB 板完整的電子設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的全過(guò)程。（1）工作界面Proteus ISIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面，如圖 所示。 圖 Proteus ISIS 的工作界面本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 28 頁(yè) 共 61 頁(yè) (2) 主菜單PROTEUS 包括 File、 Edit、View 等 12 個(gè)菜單欄，如圖 所示。圖 Proteus ISIS 的菜單欄(3) 工具欄工具欄包括菜單欄下面的標(biāo)準(zhǔn)工具欄和圖 右邊的繪圖工具欄，標(biāo)準(zhǔn)工具欄的內(nèi)容與菜單欄的內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)，繪圖工具欄有豐富的操作工具，選擇不同的按紐會(huì)得到不同的工具。（2）元器件選?。喊丛O(shè)計(jì)要求，在對(duì)象選擇窗口中點(diǎn) P，彈出 PICK DEVICES 對(duì)話框，在 KEYWORDS 中填寫(xiě)要選擇的元器件，然后在右邊對(duì)話框中選中要選的元器件，則元器件列在對(duì)象選擇的窗口中。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 29 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 系統(tǒng)電路仿真圖 程序加載 程序編譯(1)啟動(dòng) KEIL，選擇 ProjectNew Project，在彈出的對(duì)話框中輸入工程的名字，點(diǎn)擊保存；選擇 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)。(3)點(diǎn)擊 ProjectBuild target 或者使用快捷鍵 F9，編譯工程。 程序加載在編輯環(huán)境中雙擊 AT89C51，在彈出的對(duì)話框中將編譯生成可執(zhí)行文件 加載進(jìn)芯片中，設(shè)單片機(jī)的時(shí)鐘工作頻率為 12MHZ。圖 系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)初始顯示仿真圖（2）溫度值的設(shè)定系統(tǒng)程序?qū)Νh(huán)境的正常溫度的極值進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)環(huán)境的實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定的這個(gè)極值時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)報(bào)警，并在液晶顯示屏上顯示 L 或 H 。當(dāng)環(huán)境的實(shí)際溫度超過(guò)設(shè)定的這個(gè)極值時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)報(bào)警，并在液晶顯示屏上顯示 L 或 H 。本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 31 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 1 路仿真結(jié)果本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 32 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 第 2 路仿真結(jié)果本 科 畢 業(yè) 設(shè)