【正文】 電器起動加熱裝置，直到達(dá)到設(shè)定值停止加熱，之后進(jìn)行保溫，如果溫度高于上限進(jìn)行報(bào)警。初始按下表示開始進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)，表示確認(rèn)所設(shè)定的溫度，然后轉(zhuǎn)入升溫或降溫。整個電路都是通過軟件控制實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。如圖2－1，單片機(jī)最小系統(tǒng)有復(fù)位電路和振蕩器電路。因?yàn)樵撃_不接時為低電平，單片機(jī)將直接讀取外部程序存儲器，而系統(tǒng)沒有外部程序存儲器，所以必須接VCC。C230PFC330PF190。213。112MEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U2+C410UFVCCR310KVCCAT80C51VCC112234SW5SWPB(203。)圖2－1 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 鍵盤電路鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的主要輸入設(shè)備，單片機(jī)使用的鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。因此使用方便，但硬件較復(fù)雜。非編碼鍵盤中鍵的數(shù)量較少，硬件簡單，在單片機(jī)中應(yīng)用非常廣泛。171。171。171。171。由視覺暫留，只要我們的延時時間足夠短，就能夠使得數(shù)碼的顯示看起來非常的穩(wěn)定清楚，過程如表31。第三位數(shù)碼管靜態(tài)顯示符號“℃”。右上角的紅色LED是電源指示燈；數(shù)碼管右邊的紅色LED是加熱指示燈，當(dāng)剛開機(jī)或溫度降到設(shè)定溫度5℃以下時，該燈會亮，表示目前處于加熱狀態(tài)；當(dāng)溫度上升到設(shè)定溫度時，該LED滅，同時數(shù)碼管右邊的綠色LED亮，表示目前處于保溫狀態(tài)，用戶可以使用熱水器；當(dāng)溫度再次下降到設(shè)定溫度5℃以下時，綠色LED滅，紅色加熱的LED燈亮，不斷循環(huán)。Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。DS18BDS1822“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器同DS18B20一樣，DS18B20也支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55℃~+125℃，在10℃~+85℃范圍內(nèi),精度為177。DS1822的精度較差為177?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 圖24 DS18B20封裝引腳定義： ① DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端； ② GND為電源地； ③ VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。從兩個角度來理解單線總線：第一，單線總線只定義了一個信號線，而且DS18B20智能程度較低（這點(diǎn)可以與微控制器和SPI器件間的通信做一個比較），所以DS18B20和處理器之間的通信必然要通過嚴(yán)格的時序控制來完成。這種設(shè)計(jì)使總線上的器件在合適的時間驅(qū)動它。這就決定：（1）微控制器不能單方面控制總線狀態(tài)。這是一個錯誤的觀點(diǎn)。置1操作是為了是I/O口截止（cut off），以確保微控制器正確讀取數(shù)據(jù)。自動截止是為確保：1時，在總線操作的間隙總線處于空閑狀態(tài)，即高態(tài)。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S52單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。對于DS18B20的讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20的讀時序圖如圖26所示。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當(dāng)要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。圖27 DS18B20的寫時序圖（3）DS18B20的供電方式在圖28中示出了DS18B20的寄生電源電路。寄生電路的優(yōu)點(diǎn)是雙重的，遠(yuǎn)程溫度控制監(jiān)測無需本地電源，缺少正常電源條件下也可以讀ROM。有兩種方法確保 DS18B20 在其有效變換期內(nèi)得到足夠的電源電流。如圖28 所示，通過使用一個 MOSFET 把 DQ 線直接接到電源可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，這時DS18B20 工作在寄生電源工作方式，在該方式下 VDD 引腳必須連接到地。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是在 DQ 線上不要求強(qiáng)的上拉，總線上主機(jī)不需要連接其它的外圍器件便在溫度變換期間使總線保持高電平，這樣也允許在變換期間其它數(shù)據(jù)在單總線上傳送。 圖29 DS18B20供電方式2（4）DS18B20設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個問題DS18B20具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用接口線少等優(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：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。在DS18B20 有關(guān)資料中均未提及1Wire上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。本文以廣泛應(yīng)用的數(shù)字溫度傳感器DS18B20為例，說明了1Wire總線的操作過程和基本原理。他們都具有節(jié)省I/O資源、結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)快捷、成本低廉、便于總線擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，因此有廣闊的應(yīng)用空間，具有較大的推廣價值。DS18B20與單片機(jī)連接圖如圖所示210所示。電子組件要正常運(yùn)作都需要電源電壓供電，一般常用的電源電壓為+5V或+12V，因?yàn)閿?shù)字IC （Ingegrated Circuit：集成電路）所供給的電壓為+5V，而CMOS IC所供給的電壓為+12V，7805是一個穩(wěn)壓塊。L7805輸出端要并聯(lián)上一個電解電容，濾除交流電干擾，防止損壞單片機(jī)系統(tǒng)。黃色發(fā)光二極管表示保溫，紅色的表示加熱狀態(tài)。報(bào)警電路原理圖如圖所示。當(dāng)程序進(jìn)入報(bào)警子程序時，就會觸發(fā)蜂鳴器，為了使報(bào)警聲音效果更好，發(fā)出報(bào)警嘟嚕聲音。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。繼電器控制接點(diǎn)操作說明如下：●COM：Common，共同點(diǎn)?！馧C：Normal Close常閉點(diǎn)。●NO：Normal Open常開點(diǎn)。，繼電器不導(dǎo)通，反之當(dāng)輸出低電平時，繼電器導(dǎo)通，這樣就激活了連接回路。主要包括四段程序的設(shè)計(jì)：DS18B20讀溫度程序，數(shù)碼管的驅(qū)動程序，鍵盤掃描程序，以及抱經(jīng)處理程序。DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念。操作協(xié)議為：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)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)， DS18B20必須首先調(diào)用啟動溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)手冊上對應(yīng)轉(zhuǎn)換時間來超作，如為12位轉(zhuǎn)換，則應(yīng)該是最大750mS，另外在對DS18B20超作時，時序要求非常嚴(yán)格，因此最好禁止系統(tǒng)中斷。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。DS18B20的讀時序：（1）對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。 （2）對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當(dāng)要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。圖32讀取溫度DS18B20模塊的流程圖程序代碼為：GET_TEMPER: SETB DQ 。先復(fù)位DS18B20 JB FLAG1,TSS2 RET 。DS18B20已經(jīng)被檢測到!!!!!!!!!!!!!!!跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,44H 。這里通過調(diào)用顯示子程序?qū)崿F(xiàn)延時一段時間,等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束,12位的話750微秒 LCALL INIT_1820 。跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,0BEH 。將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36H RET 鍵盤掃描處理流程此流程為鍵盤掃描處理，CPU通過檢測各數(shù)據(jù)線的狀態(tài)(0或1)就能知道是否有按鍵閉合以及哪個按鍵閉合。 圖 33鍵盤掃描子程序流程圖 報(bào)警處理流程運(yùn)行程序后，溫度傳感器DS18B20即可對環(huán)境進(jìn)行溫度采集，并送LED數(shù)碼管顯示。其程序流程圖如圖34所示。如果只顯示兩個八，則可能是DS18B20沒有接正確，檢查上拉電路是否接好。還有220V交流電綠色接頭和加熱管黃色接頭必須接正確，否則導(dǎo)致電路燒壞。如果能注意這些問題，電路基本不會出錯。還有一個容易忽略的問題就是，源程序生成的代碼是否燒入到單片機(jī)中，如果這一過程出錯，那不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求也是情理之中的事。圖為單片機(jī)功能調(diào)試圖：硬件與軟件調(diào)試相結(jié)合，仔細(xì)檢查各個模塊的設(shè)計(jì)，舊能順利完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)