溫度檢測(cè)系統(tǒng)

1、機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)中國(guó)E礦業(yè)大學(xué)2011 機(jī)幾電專本孫 長(zhǎng) 青2012 年三6月學(xué)生姓名李曉曉溫度檢測(cè)系統(tǒng)學(xué) 院年級(jí)專業(yè) 指導(dǎo)教師 完成日期、八 、刖言溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)控制中最常見的工藝 參數(shù)之一，生產(chǎn)過(guò)程中常常需要對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控。 在傳統(tǒng)的溫度測(cè)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)中，往往采用模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就不可避免地遇到諸如傳感器外圍電 路復(fù)雜及抗干擾能力差等問(wèn)題；而其中任何一環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng) 性能的下降。采用數(shù)字溫度傳感器與單片機(jī)組成的溫度檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行溫度檢測(cè)、 數(shù)值顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，體積減小，精度提高，抗干擾能力強(qiáng)，并可組網(wǎng)進(jìn)行多點(diǎn) 協(xié)測(cè)，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)

2、控制等技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本設(shè)計(jì)就采用以51單片機(jī)為核心，和單總線數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20模 擬出一溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)溫度沒(méi)有超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度，此本系統(tǒng)就是一個(gè)溫度計(jì)。當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)電路中的發(fā)光二極管就會(huì)閃爍報(bào)警， 當(dāng)溫度降下時(shí)就停止閃爍，此時(shí)本系統(tǒng)就是一個(gè)溫度監(jiān)控器。以DS18B20為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳感器集溫度測(cè)量和A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，與單片機(jī)接口電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，廣泛使用于距離遠(yuǎn)、節(jié)點(diǎn)分布多的場(chǎng)合，具有 較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。目錄刖 言 11總體設(shè)計(jì)方案 31.1設(shè)計(jì)的目的及意義 31.2總體設(shè)計(jì)思路 31.3總體設(shè)計(jì)方案設(shè)

3、計(jì) 32系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1器件的選擇 42.2電路設(shè)計(jì)及功能 82.3單片機(jī)的內(nèi)部資源 92.4芯片DS18B2C器件介紹 103系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 133.1設(shè)計(jì)的流程圖 133.2系統(tǒng)部分程序的設(shè)計(jì)和分析 14結(jié)論 16附錄I程序設(shè)計(jì) 17附錄U 參考文獻(xiàn) 21附錄川結(jié)束語(yǔ) 22附錄W實(shí)物照片 231總體方案設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)目的及意義（1）在學(xué)習(xí)了三年的課程后，為了加深對(duì)理論知識(shí)的理解， 學(xué)習(xí)理論知識(shí)在 實(shí)際中的運(yùn)用，培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高焊接、布局、電路檢查能 力。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高軟件調(diào)試能力。（4） 進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)

4、的結(jié)構(gòu)及工作原理，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，掌握以單 片機(jī)核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)。（5）通過(guò)實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。（6）熟悉水箱溫度控制的工作原理，選擇合適的元件，繪制系統(tǒng)電路原理 圖，運(yùn)用單片機(jī)原理及其應(yīng)用，進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，加深對(duì)單片機(jī)的 了解和運(yùn)用，進(jìn)而提高自己的應(yīng)用知識(shí)能力、設(shè)計(jì)能力和調(diào)試能力。 1.2總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為基礎(chǔ)，溫度監(jiān)控系統(tǒng)大致上可以分為以下幾個(gè)步驟：系統(tǒng)分析過(guò)程（1）根據(jù)系統(tǒng)的目標(biāo)，明確所采用溫度監(jiān)控系統(tǒng)的目的和任務(wù)。（2）確定系統(tǒng)所在的工作環(huán)境。（3）根據(jù)系統(tǒng)的工作要求，確定系統(tǒng)的基本功能和方案。1.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5、內(nèi)容（1 ）構(gòu)思設(shè)計(jì)溫度監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程。（2）對(duì)要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行功能需求分析，考慮多種設(shè)計(jì)方案，比較各方 案的特點(diǎn)，并確定合理可行的方案，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)。（3）根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，選擇合適型號(hào)的芯片及元器件。（4）設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心的控制程序。（5）電路板及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。（6）進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試，完成最終的設(shè)計(jì)。1.3總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)為無(wú)線電控制電路，系統(tǒng)框圖如下所示:圖1-1系統(tǒng)框圖復(fù)位電路報(bào)警電路溫度傳感器顯示電路晶振電路系統(tǒng)功能此設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，其功能是：平常狀態(tài)下可以做溫 度計(jì)使用。當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)二極管會(huì)閃爍報(bào)警， 當(dāng)溫度降下時(shí)二極管則停

6、止閃爍。2系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1器件的選擇在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用到的主要器件有單片機(jī)核心控制器、溫度傳感器、數(shù)碼管 顯示器。選擇合適的器件完成設(shè)計(jì)任務(wù)，目前各半導(dǎo)體公司、電氣商都向市場(chǎng)上 推出了形形色色的器件，如何選擇合適的器件使系統(tǒng)最大的簡(jiǎn)單化，功能優(yōu)異化， 可靠性強(qiáng)，成本低廉，成為了器件選擇的重中之重。一般來(lái)說(shuō)，選擇器件要考慮 一下幾個(gè)方面：（1）芯片的封裝形式。如DIP （雙列直插）封裝及表面貼附等。（2） 器件的基本性能參數(shù)。如單片機(jī)執(zhí)行速度、程序儲(chǔ)存器容量、I/O 口 引腳數(shù)量等。（3）芯片的功耗。如單片機(jī)選擇能滿足低功耗的要求。（4）供貨渠道是否暢通，價(jià)格是否低廉。STC89C516R

7、D+系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超強(qiáng)抗干擾/高速/低功耗的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6 時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇，最新的D版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，根 據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇STC89C516RD+片機(jī)。溫度傳感器選擇DS18B20顯 示選擇共陰極數(shù)碼管。2.1.1 單片機(jī)（STC89C516RD+的引腳功能圖圖 2-1 STC98C16RD+I腳圖1P1 0VCC40AP1.1 P1.2PO.O/ADD PO.mDl4P1.3 P1 4P0.2/AD2 PD 3/AD36_P1 6P1 6PO 4/AD4P0.5/AD58P1 7PO

8、.S/ADSRSTA/PDP0.7/AD7P30/RXDEAP3.1JTXDALE131415Ji產(chǎn)P3.2ZINT0PSENP3.3ZINTTP2.WA15P3.4AT0P2.6/ 陽(yáng) 4P35EP2.9A13162D-P3.&WRP2.4/A12P3.7/RDP2.3fA11XTAL2P2.2/A10XTAL1VSSP21A9P20/A8各引腳及功能說(shuō)明（1）電源引腳：Vcc : 40腳 正電源腳，工作電壓為 5V。GND 20腳接地端。（2）單片機(jī)I/O 口：P0 口： P0 口為一個(gè)8位漏極開路雙向I/O 口。P0 口能用于外部程序數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位

9、。在FLASH編程時(shí)，P0 口作為原碼 輸入口，當(dāng)FALSH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 口輸出原碼，此時(shí)P0 口外部必須被拉高。P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O 口。P1 口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流。 在FALSH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口。當(dāng)P2 口被寫入“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。P2 口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信

10、號(hào)和控制信號(hào)。P3 口： P3 口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口。當(dāng)P3 口寫入“1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入。P3 口除作I/O 口使用外，還有特殊功能如圖所示：表P3 口的特殊功能P3引腳兼用功能P3.0串行通訊輸入(RXDP3.1串行通訊輸出(TXDP3.2外部中斷0 ( INTO)P3.3外部中斷1( INT1)P3.4定時(shí)器0輸入(TO)P3.5定時(shí)器1輸入(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通WRP3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通RD(3) RST復(fù)位:當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RS腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。復(fù)位可分 為上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種，如圖所示：圖2-2C

11、1IJi89C51F1R1taxVcc手動(dòng)電平復(fù)位電路復(fù)位電路晶振電路:XTAL1 :反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。晶振電路如圖所示：圖2-3晶振電路C1(5) ALE/PROG :當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASHY程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期 輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖 或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8E地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行

12、MOV， MOV指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行 狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。(6) /PSEN :外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周 期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN言號(hào)將不出 現(xiàn)。(7) /EA/VPP :當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH，不管是 否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET當(dāng)/EA端保持 高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。2.1.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖所示:.T-.C12uuF .cppp >cr crH：FR

13、9 ?°uFU1>XTAL1CRYSTRST29kLXTAL210k<TEXT>PSEN ALEEA1<JuPO.OZADOPO.1ZAD1P0.2XA02P0.3ZAD3P0.4/AD4PO.5ZAD5P0.6ZAD5PO.7ZAD7P2.0ZASP2.1XASP22/A10P2.3/A11P2.4/A12F2.5/A13P2.&/A14P2.7/A15212425262728圖2-4單片機(jī)最小系統(tǒng)2.2電路設(shè)計(jì)及功能本設(shè)計(jì)大體可分為三個(gè)部分，即溫度采集，數(shù)碼顯示，報(bào)警電路。溫度采集 部分利用DS18B2進(jìn)行溫度采集，感知溫度，后數(shù)碼顯示出溫度，若溫

14、度超過(guò)了 預(yù)設(shè)溫度報(bào)警電路則啟亮發(fā)光二極管，閃爍。整體電路圖如下所示：訕叔i PEL 訓(xùn) DI K2iD2 盹測(cè)M PEL 朋 DA 啊髀M FOJ&ftre PD.7JWD7 F出 Al 畐 I 羽 & VA?35 1T 豆12U129-cTBCTs4"Pli£ P1IJPSEN ALEXTWL2. AT»C5J -=TECT=-i-iE T=- -*cHEXT=-P2HWBP2-1« R22MXI P2311 P2.MM2 P2Sffi,1J P2J6MU PS.TIS223.1/TXOF32/1NTD 閃加TFP3.4/TB P3J

15、5XT1 Pg匝 P3.7/RD1DL1l2nl£15一ti-IT一-1S1» - " -sT-ET*-ABCDEFG DP圖2-5溫度監(jiān)控系統(tǒng)電路圖2.3單片機(jī)的內(nèi)部資源51單片機(jī)給用戶提供了豐富的內(nèi)部資源， 如定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行口等，而沒(méi) 有中斷就無(wú)法用到單片機(jī)提供的資源。再者，中斷可以提高單片機(jī)的工作效率， 由于本設(shè)計(jì)中用到了中斷程序，所以我們先介紹一下中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)：在8位單片機(jī)中，51單片機(jī)是中斷功能較強(qiáng)的一種，它提供了 5個(gè)中斷請(qǐng)求 源和兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)控制。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要處理很多問(wèn)題， 既有主機(jī)內(nèi)部也有外部的，既有預(yù)定 的也有外設(shè)的，面對(duì)復(fù)雜

16、多變的情況，CP要從容的完成各種任務(wù)，必須有中斷功能。中斷系統(tǒng)解決了計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備交換信息時(shí)， 慢速工作的外圍設(shè)備與快 速工作的CPU之間的矛盾，設(shè)置了中斷就可以提高CPU勺工作效率，具有實(shí)時(shí)處理 功能，使CPI能很快做出反應(yīng)解決現(xiàn)場(chǎng)的各種參數(shù)和狀態(tài)的變化，還具有故障處 理功能，處理工作時(shí)故障的中斷服務(wù)程序，此外還有實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作、程序調(diào)試、 多機(jī)連接等方面。運(yùn)行過(guò)程如下：現(xiàn)行程序繼續(xù)執(zhí)行中斷斷點(diǎn)中斷服務(wù)程序圖2-6中斷控制過(guò)程不同的單片機(jī)的中斷源是不同的，在此系統(tǒng)中的單片機(jī)有五個(gè)中斷源，具 有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷服務(wù)程序嵌套。每個(gè)中斷源可以編程為高 優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，允許或禁

17、止 CP請(qǐng)求中斷。與中斷系統(tǒng)有關(guān)的特殊功能 寄存器有中斷允許寄存器IE、中斷優(yōu)先寄存器IP、中斷源寄存器（TCONSCO） 從中斷響應(yīng)過(guò)程可以看出在執(zhí)行一種中斷服務(wù)程序時(shí)，另一個(gè)同級(jí)中斷不能 被響應(yīng)，必須在執(zhí)行RET指令后，在執(zhí)行一條其他條令，CP才能響應(yīng)。利用這 一特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)單步操作。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：設(shè)置中斷 P3.2為電平觸發(fā)方式， 高優(yōu)先級(jí)中斷，CP外部中斷0開中斷，即應(yīng)執(zhí)行以下指令：CLR IT0, SETB EA, SEB EX0 .在中斷服務(wù)程序結(jié)尾增加以下指令：K0:jnbP3.2,K0； P3.2變高前原地等待K1： jbP3.2,K1； P3.2變低前原地等待RETI;中

18、斷返回若P3.2為低電平就進(jìn)入外中斷0的中斷服務(wù)。由于上述幾條指令的存在，程 序?qū)⒃贘NBB原地等待，當(dāng)P3.2端出現(xiàn)一個(gè)正脈沖，程序就往下進(jìn)行，在執(zhí)行RET1 和返回后的一條其他指令后，又立即進(jìn)入外部中斷P3.2服務(wù)程序，以等待P3.2端出現(xiàn)下一個(gè)脈沖，這樣P3.2端沒(méi)出現(xiàn)一次正脈沖就執(zhí)行一條新的指令實(shí)現(xiàn)了單 步操作。GATE定時(shí)/計(jì)數(shù)器門控制位，用于設(shè)定定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)是否受外部中斷請(qǐng)求 信號(hào)的控制。GATB 1時(shí)，T0和T1的啟動(dòng)分別受芯片引腳/INT0(P3.2)和 /INT1(P3.3)的控制。GAT旨0時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與引腳/INT0、/INT1無(wú)關(guān)。51單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器

19、工作模式：51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器有4種工作模式，由TMO寄存器的MQ M1 兩位確定。 這些在前邊已經(jīng)提到過(guò)了，而本次設(shè)計(jì)采用的是工作模式 1所以在此具體介紹這 一種，至于其他幾種，由于本次設(shè)計(jì)用的定時(shí)器中斷是 T1所以不能選用模式3， 而模式2的技術(shù)值太小，所以一般也不是經(jīng)常運(yùn)用，模式 0的計(jì)數(shù)比模式1復(fù)雜， 技術(shù)值也不如它大，所以選用模式1是最好的方案。將TMO的M1 M(位分別設(shè)為0、1,定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作模式1下。此時(shí)定時(shí)/計(jì) 數(shù)器是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，TLX組成定時(shí)/計(jì)數(shù)器低8位，THXfl成定時(shí)/計(jì)數(shù)器16的高8位，TLX溢出后向THXS位，最大計(jì)數(shù)值位2 = 65536。2.

20、4芯片DS18B2器件介紹DS1820數(shù)字溫度計(jì)提供9位溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線接口送 入DS1820或從DS1820送出，因此從中央處理器到DSI820僅需連接一條線(和地)。 讀、寫和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DSI820有唯一的系列號(hào)(silicon serial numbe)，因此多個(gè)DSI820可以存在于同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。 此 特性的應(yīng)用范圍包括HVA環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機(jī)械內(nèi)的溫度檢測(cè)，以及過(guò) 程監(jiān)視和控制中的溫度檢測(cè)。管腳圖如下：DALLASDSIXH卻TO巴押軒虞視閉h円nn

21、NC|1TVmi3岳II|451muiMk 11NCNCNCSJFill圖2-7 DS18B20管腳圖2.4.1 DS18B20的主要性能特點(diǎn)(1) 只需一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。(2) 可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：3.0V5.5V。(3) 實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。(4) 測(cè)溫范圍：-55 C+125C，在-10 C+85C時(shí)精度為土 0.5 C。(5) 可編程的分辨率為 912位，對(duì)應(yīng)的分辨溫度為 0.5 C、0.25 C、 0.125 C和 0.0625 °C。(6) 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工 作。(7) 內(nèi)部有溫度上、下限告警

22、設(shè)置。非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL?？赏ㄟ^(guò)軟件寫入用戶報(bào)警上下限值。(8) 每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，零功耗等待。2.4.2 DS18B20 的結(jié)構(gòu)DS18B20的引腳排列采用3腳PR-35封裝或8腳SOIC封裝。I/O為數(shù)據(jù)輸入/輸出端(即單線總線)，屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后常態(tài)下呈高電平 UD是可供選用的外部+5V電源端，不用時(shí)需接地。GND為地，NC為空腳。DS18B2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖:位 mm-rtttt旣血tr吃器 TL111圖2-8 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖243 DS18B20的工作時(shí)序(1) DS18B2的復(fù)位時(shí)序fi |1H1I圖2-9 DS18B20復(fù)位時(shí)序

23、圖(2) DS18B2的讀時(shí)序?qū)τ贒S18B20的讀時(shí)序分為讀 0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。對(duì)于DS18B20的讀時(shí)序是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15s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在完成一個(gè)讀時(shí)序過(guò)程， 至少需要60卩s才能完成。<iNOI ffcacac r 1/料in W1圖2-10 DS18B20讀時(shí)序圖(3) DS18B20勺寫時(shí)序?qū)τ贒S18B20的寫時(shí)序仍然分為寫 0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。對(duì)于DS18B20寫0時(shí)序和寫1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉 低至少60卩s,保證DS18B20能夠在15卩s45卩s之間能夠正

24、確地采樣10總 線上的“0”電平，當(dāng)要寫1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15卩s之內(nèi)就得 釋放單總線。圖2-11 DS18B20寫時(shí)序圖3系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)的流程圖開皓是T結(jié)束3.2系統(tǒng)部分程序設(shè)計(jì)及分析321復(fù)位子程序(1) 主機(jī)將信號(hào)線置為低電平，時(shí)間為 480-960uS。(2) 主機(jī)將信號(hào)線置為高電平，時(shí)間為15-60uS。(3) DS18B20發(fā)出60-240uS的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，主機(jī)收到此信號(hào)才操作。 復(fù)位子程序如下所示：char fuwei(void)un sig ned char i;s=0;for(i=255;i>0;i-);s=1;for(i=200;i

25、>0;i-);讀子程序(1) 主機(jī)將信號(hào)線從高電平拉至低電平1uS以上，再升為高電平，產(chǎn)生讀起始信號(hào)。(2) 從主機(jī)將信號(hào)線從高電平拉至低電平15-60uS的時(shí)間內(nèi)，DS18B20將數(shù)據(jù)放到信號(hào)線上，完成1個(gè)讀周期。(3) 在開始另一個(gè)讀周期前，必須有1uS以上的高電平恢復(fù)期。 讀子程序如下所示：un sig ned char duchu(void)un sig ned char i,j,t=0,w=1;for(i=0;i<8;i+)t=t>>1;s=0;_nop_();_nop_();s=1;for(j=10;j>0;j-);if(s=1)t=t|0x80;el

26、set=t|0x00;for(j=100;j>0;j-);return(t);323寫子程序(1)主機(jī)將信號(hào)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號(hào)。 從信號(hào)線的下降沿開始，在15-60uS的時(shí)間內(nèi)，DS18B20對(duì)信號(hào)線檢測(cè), 如高則寫1,低則寫0,完成1個(gè)寫周期。(3)在開始另一個(gè)寫周期前，必須有1uS以上的高電平恢復(fù)期。寫子程序如下所示：un sig ned char xieru (un sig ned char o)char i,j;for(i=0;i<8;i+)if(o&0x01)=0)s=0;for(j=35;j>0;j-);s=1;elses=0;for(j

27、=2;j>0;j-);s=1;for(j=33;j>0;j-);o=o>>1;324其他程序本設(shè)計(jì)中除了上述三個(gè)子程序外， 還涉及到顯示程序，數(shù)據(jù)處理程序，中斷 程序和延時(shí)程序等，由于篇幅原因不作具體介紹，詳見附錄I。結(jié)論通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提升了我的自學(xué)能力，通過(guò)不斷的查閱資料，通過(guò)老師 的不斷講解，來(lái)解決其中遇到的困難，比如如何解決 DS18B2控制問(wèn)題，如何解 決報(bào)警問(wèn)題等。本文所討論的設(shè)計(jì)采用了宏晶科技的 STC89C516RD+片機(jī)作為系統(tǒng)的中央 控制單元，DS18B20乍為溫度采集器，并結(jié)合軟件編程，實(shí)現(xiàn)溫度傳感電路與單 片機(jī)的結(jié)合。該系統(tǒng)具有更高速、更靈敏、

28、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象的溫度 信息的能力，同時(shí)具有良好的抗干擾及環(huán)境適應(yīng)能力（測(cè)溫范圍-55 C +125 C）。因其體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備 數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域，且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可大規(guī)模的采用，成本低廉。附錄I程序設(shè)計(jì)#i nclude"reg51.h"#include"intrins.h"/匯編語(yǔ)句的C語(yǔ)言調(diào)用接口un sig ned char g=O,a=O,b=O,c=O,d=O,e=O,t;Un sig ned charm=0xfa,0x82,0xd9,0xcb,0xa3,0x6b,0x7b,0xc

29、2,0xfb,0xeb;sbit s=P1A1;/DS18B20的與單片機(jī)連接的I/O 口sbit z=P1A6;/發(fā)光二極管char fuwei(void)un sig ned char i;s=0;for(i=255;i>0;i-);s=1;for(i=200;i>0;i-);/復(fù)位程序un sig ned char xieru (un sig ned char o) /寫入18B20子程序char i,j;for(i=0;i<8;i+)if(o&0x01)=0)s=0;for(j=35;j>0;j-);s=1;elses=0;for(j=2;j>0;

30、j-);s=1;for(j=33;j>0;j-);o=o>>1;un sig ned char duchu(void)/un sig ned char i,j,t=0,w=1;for(i=0;i<8;i+)t=t>>1;s=0;_nop_(); _nop_();s=1;for(j=10;j>0;j-);if(s=1) t=t|0x80;else t=t|0x00;for(j=100;j>0;j-);return(t);void display(void)/un sig ned char i, j;for(i=0;i<10;i+)P2=0x0

31、0; P0=0x04;P2=ma;讀出18B20子程序顯示程序for(j=0;j<160;j+);P2=0x00; P0=0x02;P2=mb|0x04;for(j=0;j<160;j+);P2=0x00; P0=0x01;P2=mc;for(j=0;j<160;j+);P2=0x00; P0=0x08;P2=md;for(j=0;j<160;j+);P2=0x00;if(a>=2) z=z;else z=1;數(shù)值轉(zhuǎn)換子程序void smzh(void)/un sig ned int k,w;un sig ned int n =0,0;fuwei();xieru(0xcc);xieru(0xbe);n0=duchu();n1=duchu();k=n 0>>4;t=n 1<<4;t=t&0x70;t=t|k;a=t%100/10;b=t%10;w=n0&0x0f;w=w*1000/16;c=w/100;d=w%100/10;mai n()/z=1;TM0D=0x01;EA=1;ET0=1;TH0=(65535-4000)/256;TL0=(65535-4000)%256;while(1)fuwei();xieru(0xcc);xieru(0x44);TR0=1;while