基于PIC單片機(jī)的多路溫度巡回檢測系統(tǒng)

西安郵電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于PIC單片機(jī)的多路溫度巡回檢測系統(tǒng)院（系）：專業(yè)：班級：學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名：職稱：摘要：本文介紹了一種基于PIC16F877A單片機(jī)，利用DS18B20對多路溫度采集，并進(jìn)行溫度的控制與檢測，并通過12864液晶顯示出來。系統(tǒng)中通過控制按鈕實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)各路的報(bào)警溫度，并且實(shí)現(xiàn)多路與任一單路溫度顯示切換，從而既可以進(jìn)行多路的檢測又可以進(jìn)行任一單路的監(jiān)控，而且還有數(shù)字跟圖形兩種顯示方式更為直觀。在溫度超過設(shè)定溫度時(shí)溫度跟時(shí)間通過24C02存儲(chǔ)起來，以便查看，同時(shí)可以通過固定電話遠(yuǎn)程報(bào)警關(guān)鍵詞：溫度檢測；單片機(jī)；串行通訊；DS18B20;目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 72 主芯片：PIC16F877A單片機(jī)簡介 92.1PIC單片機(jī)的優(yōu)越之處： 92.2PIC16F877A引腳圖及主要性能 102.3最小系統(tǒng) 112.3.1復(fù)位功能 112.3.2系統(tǒng)時(shí)鐘 122.4設(shè)計(jì)心得總結(jié) 123 LCD12864液晶原理介紹及接口實(shí)現(xiàn) 123.1液晶顯示模塊概述 123.2液晶引腳說明 133.3接口時(shí)序 143.4具體指令介紹 153.5顯示坐標(biāo)關(guān)系 193.5.1、圖形顯示坐標(biāo) 193.5.2漢字顯示坐標(biāo) 203.6與單片機(jī)的接口實(shí)現(xiàn) 213.7 設(shè)計(jì)心得總結(jié) 224 DS18B20原理介紹及接口實(shí)現(xiàn) 224.1DS18B20簡介 224.2 DS18B20結(jié)構(gòu)及其工作原理 234.3 DS18B20的接口實(shí)現(xiàn) 294.3.1硬件設(shè)計(jì) 294.3.2軟件設(shè)計(jì) 304.4 設(shè)計(jì)心得總結(jié) 314.4.1焊接問題： 314.4.2軟件設(shè)計(jì)： 314.4.3不足： 315 存儲(chǔ)芯片AT24C02簡單介紹及接口實(shí)現(xiàn) 325.1 AT24C02功能描述管腳定義 325.2 管腳定義及接口實(shí)現(xiàn) 325.3 設(shè)計(jì)心得 346實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1302簡單介紹及接口實(shí)現(xiàn) 346.1DS1302簡介 346.2DS1302結(jié)構(gòu)及工作原理 346.3 DS1302的接口實(shí)現(xiàn) 357 溫度上限報(bào)警功能 377.1設(shè)計(jì)原理 377.2設(shè)計(jì)心得體會(huì) 378 與PC串口通訊及VB上位機(jī)簡單介紹 388.1與PC串口通信 388.2上位機(jī)介紹 399總結(jié) 43附錄 44部分原理圖： 44參考文獻(xiàn) 45致謝 46基于PIC單片機(jī)的多路溫度監(jiān)控巡回系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，經(jīng)常要對溫度進(jìn)行測量與控制，并且有時(shí)是對多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行溫度測量，比如冷庫溫度監(jiān)控、環(huán)境溫度監(jiān)測、農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)控、糧庫溫度監(jiān)控等。在這種情況下，多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)通常能夠?qū)Χ鄠€(gè)工作點(diǎn)的溫度進(jìn)行檢測，顯示當(dāng)前溫度，并能夠?qū)囟冗M(jìn)行存儲(chǔ)和報(bào)警，還能將溫度上傳至PC機(jī)，進(jìn)行后續(xù)處理。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻，需很多硬件支持并且電路復(fù)雜。本文將設(shè)計(jì)一款由新型的數(shù)字溫度傳感器DS18B20配合單片機(jī)，具有溫度檢測、顯示、存儲(chǔ)、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析及跟電腦通訊連接還利用固定電話遠(yuǎn)程報(bào)警等功能的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。多路溫度多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)30℃PC機(jī)通訊4*溫度傳感器固話報(bào)警圖1.1多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)模擬應(yīng)用溫度監(jiān)控主系統(tǒng)構(gòu)架框圖如圖1.2所示：PIC16FPIC16F單片機(jī)12864液晶顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘上限報(bào)警接口按鍵控制PC機(jī)通訊AT24C02溫度儲(chǔ)存四路溫度采集圖1.2多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架框圖圖1.3手工焊接實(shí)物圖主要技術(shù)參數(shù)A溫度檢測范圍：-55℃～+B測量精度：0.0625℃C顯示方式：LCD12864顯示D報(bào)警方式：固話報(bào)警主芯片：PIC16F877A單片機(jī)簡介2.1PIC單片機(jī)的優(yōu)越之處：(1)哈佛總線結(jié)構(gòu):MCS-51單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是馮-諾依曼型,計(jì)算機(jī)在同一個(gè)存儲(chǔ)空間取指令和數(shù)據(jù),兩者不能同時(shí)進(jìn)行;而PIC單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是哈佛結(jié)構(gòu),指令和數(shù)據(jù)空間是完全分開的,一個(gè)用于指令,一個(gè)用于數(shù)據(jù),由于可以對程序和數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行訪問,所以提高了數(shù)據(jù)吞吐率。正因?yàn)樵赑IC單片機(jī)中采用了哈佛雙總線結(jié)構(gòu)，所以與常見的微控制器不同的一點(diǎn)是：程序和數(shù)據(jù)總線可以采用不同的寬度。數(shù)據(jù)總線都是8位的，但指令總線位數(shù)分別位12、14、16位。

(2)流水線結(jié)構(gòu):MCS-51單片機(jī)的取指和執(zhí)行采用單指令流水線結(jié)構(gòu),即取一條指令,執(zhí)行完后再取下一條指令;而PIC的取指和執(zhí)行采用雙指令流水線結(jié)構(gòu),當(dāng)一條指令被執(zhí)行時(shí),允許下一條指令同時(shí)被取出,這樣就實(shí)現(xiàn)了單周期指令。

(3)寄存器組:PIC單片機(jī)的所有寄存器,包括I/O口,定時(shí)器和程序計(jì)數(shù)器等都采用RAM結(jié)構(gòu)形式,而且都只需要一個(gè)指令周期就可以完成訪問和操作;而MCS-51單片機(jī)需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的周期才能改變寄存器的內(nèi)容。（4）運(yùn)行速度高：由于采用了哈佛總線結(jié)構(gòu)，以及指令的讀取和執(zhí)行才用了流水作業(yè)方式，使得運(yùn)行速度大大提高。（5）功耗低：PIC單片機(jī)的功率消耗極低，是目前世界上最低的單片機(jī)品種之一。在4MHz時(shí)鐘下工作時(shí)耗電不超過2mA，在睡眠模式下耗電可以低到1uA以下。（6）驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)：I/O端口驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力較強(qiáng)，每個(gè)I/O引腳吸入和輸出電流的最大值可分別達(dá)到25mA和20mA，能夠直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED、光電耦合器或者輕微繼電器等。（7）外接電路簡潔PIC單片機(jī)片內(nèi)集成了上電復(fù)位電路、I/O引腳上拉電路、看門狗定時(shí)器等，可以最大程度減少或免用外接器件，以便實(shí)現(xiàn)“純單片機(jī)”應(yīng)用。這樣，不僅方便于開發(fā)，而且還可節(jié)省用戶的電路空間和制作成本。（8）程序保密性強(qiáng)目前，尚無辦法對其直接進(jìn)行解密拷貝，可以最大限度的保護(hù)用戶的程序版權(quán)。2.2PIC16F877A引腳圖及主要性能PIC16F877A的詳細(xì)引腳如圖2.2圖2.2-1PIC16F877A引腳圖圖2.2-2PIC16F主要性能參數(shù)如下所示：具有高性能RISCCPU僅有35條單字指令100000次擦寫周期除程序分支指令為兩個(gè)周期外，其余均為單周期指令運(yùn)行速度：DC—20MHZ始終輸入DC—200ns指令周期8K*14個(gè)FLASH程序存儲(chǔ)器368*8個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）字節(jié)256*8EEPRM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器字節(jié)提供14個(gè)中斷源功耗低在5V，4MHZ時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)電流小于2mA在3V，32KHZ時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)電流小于20Ua支持在線串行編程（ICSP）運(yùn)行電壓范圍廣，2.0V到5.5V輸入及輸出電流可達(dá)到25mATimer0：帶有預(yù)分頻器的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器Timer1：帶有預(yù)分頻器的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，在使用外部晶振震蕩時(shí)鐘時(shí)，在睡眠期間仍能工作Timer2：帶有8位周期寄存器，預(yù)分頻器和后分頻器的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。2個(gè)捕捉器，比較器，PWM模塊其中：捕捉器是16位，最大分辨率是12.5ns比較器是16位，最大分辨率是200nsPWM最大分辨率是10位10位多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器2.3最小系統(tǒng)2.3.1復(fù)位功能PIC16F877A這里簡單介紹一下人工復(fù)位人工復(fù)位：無論是單片機(jī)在正常運(yùn)行程序，還是處在睡眠狀態(tài)或出現(xiàn)死機(jī)狀態(tài)，只要在人工復(fù)位端MCLR加入低點(diǎn)平信號(hào)，就令其復(fù)位。本次設(shè)計(jì)的電路圖如圖2.3－1所示。圖2.3—1PIC最小系統(tǒng)電路圖圖2.3—2最小系統(tǒng)實(shí)物圖2.3.2系統(tǒng)時(shí)鐘數(shù)字電路的工作離不開時(shí)鐘信號(hào)，每一步細(xì)微動(dòng)作都是在一個(gè)共同的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)協(xié)調(diào)下完成的。作為時(shí)基發(fā)生器的時(shí)鐘震蕩電路，為整個(gè)單片機(jī)芯片的工作提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，也為單片機(jī)與其他外接芯片之間的通訊提供可靠的同步時(shí)鐘信號(hào)。PIC16F877A的時(shí)鐘電路是由片內(nèi)的一個(gè)反相器和一個(gè)反饋電阻，與外接的1個(gè)石英晶體和2個(gè)電容，共同構(gòu)成的一個(gè)自激多諧振蕩器。電路如圖2.3－12.4設(shè)計(jì)心得總結(jié)PIC16F877ALCD12864液晶原理介紹及接口實(shí)現(xiàn)3.1液晶顯示模塊概述12864A主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:電源：VDD3.3V~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)；顯示內(nèi)容：128列×64行顯示顏色：黃綠顯示角度：6：00鐘直視LCD類型：STN與MCU接口：8位或4位并行/3位串行配置LED背光多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等3.2液晶引腳說明引腳號(hào)引腳名稱方向功能說明1VSS-模塊的電源地2VDD-模塊的電源正端3V0-LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端4RS(CS)H/L并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào)5R/W(SID)H/L并行的讀寫選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)H/L并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘7DB0H/L數(shù)據(jù)08DB1H/L數(shù)據(jù)19DB2H/L數(shù)據(jù)210DB3H/L數(shù)據(jù)311DB4H/L數(shù)據(jù)412DB5H/L數(shù)據(jù)513DB6H/L數(shù)據(jù)614DB7H/L數(shù)據(jù)715PSBH/L并/串行接口選擇：H-并行；L-串行16NC空腳17/RETH/L復(fù)位低電平有效18NC空腳19LED_A-背光源正極（LED+5V）20LED_K-背光源負(fù)極（LED-OV）邏輯工作電壓(VDD)：4.5～5.5V電源地(GND)：0V工作溫度(Ta)：0～60℃(常溫)/-20～753.3接口時(shí)序模塊有并行和串行兩種連接方法，本文采用并行接法（時(shí)序如下）：8位并行連接時(shí)序圖MPU寫資料到模塊程序?qū)崿F(xiàn)如下：/*********************************************************************名稱：send_i()*功能：寫一個(gè)字節(jié)命令到LCD*入口參數(shù)：unsignedcharx字符*******************************************************************/voidsend_i(unsignedcharx){ chk_busy(); //檢測LCD是否工作繁忙 rs=0;//設(shè)置該字節(jié)數(shù)據(jù)為控制命令 rw=0;//設(shè)置此次操作為寫 PORTD=x;//送數(shù)據(jù)口PORTD e=1;//使能 nop(); nop(); nop(); e=0;//禁止}MPU從模塊讀出資料程序?qū)崿F(xiàn)如下：/*************************************************讀數(shù)據(jù)**************************************************/unsignedcharu8_Lcd12864ReadByte_f(void){unsignedcharbyReturnValue;chk_busy(); //檢測LCD是否工作繁忙 TRISD=0XFF;//設(shè)置PD口為輸入狀態(tài)PORTD=0xff;//PD初始化為高電平rs=1;//讀置高rw=1;//寫置高e=0;//使能置低e=1;//使能置高byReturnValue=PORTD;//讀數(shù)據(jù)e=0;//關(guān)使能 TRISD=0X00;//恢復(fù)PD口為輸出returnbyReturnValue;//返回讀到的數(shù)據(jù)}3.4具體指令介紹1、清除顯示CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLLLH功能：清除顯示屏幕，把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”2、位址歸位CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLLHX功能：把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”，游標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM3、位址歸位CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLHI/DS功能：把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”，游標(biāo)回原點(diǎn)，該功能不影響顯示DDRAM功能：執(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。顯示起始行是由Z地址計(jì)數(shù)器控制的，該命令自動(dòng)將A0-A5位地址送入Z地址計(jì)數(shù)器，起始地址可以是0-63范圍內(nèi)任意一行。Z地址計(jì)數(shù)器具有循環(huán)計(jì)數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動(dòng)加一。4、顯示狀態(tài)開/關(guān)CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLHDCB功能：D=1；整體顯示ONC=1；游標(biāo)ONB=1；游標(biāo)位置ON5、游標(biāo)或顯示移位控制CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLHS/CR/LXX功能：設(shè)定游標(biāo)的移動(dòng)與顯示的移位控制位：這個(gè)指令并不改變DDRAM的內(nèi)容6、功能設(shè)定CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLHDLX0REXX功能：DL=1（必須設(shè)為1）RE=1；擴(kuò)充指令集動(dòng)作RE=0：基本指令集動(dòng)作7、設(shè)定CGRAM位址CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLHAC5AC4AC3AC2AC1AC0功能：設(shè)定CGRAM位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）8、設(shè)定DDRAM位址CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0功能：設(shè)定DDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）9、讀取忙碌狀態(tài)（BF）和位址CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LHBFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0功能：讀取忙碌狀態(tài)（BF）可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成，同時(shí)可以讀出位址計(jì)數(shù)器（AC）的值10、寫資料到RAMCODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0HLD7D6D5D4D3D2D1D0功能：寫入資料到內(nèi)部的RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）11、讀出RAM的值CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0HHD7D6D5D4D3D2D1D0功能：從內(nèi)部RAM讀取資料（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）12、 待命模式（12H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLLLH功能：進(jìn)入待命模式，執(zhí)行其他命令都可終止待命模式13、卷動(dòng)位址或IRAM位址選擇（13H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLLHSR功能：SR=1；允許輸入卷動(dòng)位址SR=0；允許輸入IRAM位址14、反白選擇（14H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLLHR1R0功能：選擇4行中的任一行作反白顯示，并可決定反白的與否15、睡眠模式（015H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLLLHSLXX功能：SL=1；脫離睡眠模式SL=0；進(jìn)入睡眠模式16、擴(kuò)充功能設(shè)定（016H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLHHX1REGL功能：RE=1；擴(kuò)充指令集動(dòng)作RE=0；基本指令集動(dòng)作G=1；繪圖顯示ONG=0；繪圖顯示OFF17、設(shè)定IRAM位址或卷動(dòng)位址（017H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLHAC5AC4AC3AC2AC1AC0功能：SR=1；AC5~AC0為垂直卷動(dòng)位址SR=0；AC3~AC0寫ICONRAM位址18、設(shè)定繪圖RAM位址（018H）CODE： RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0功能：設(shè)定GDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器（AC）備注、1、當(dāng)模塊在接受指令前，微處理順必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取BF標(biāo)志時(shí)BF需為0，方可接受新的指令；如果在送出一個(gè)指令前并不檢查BF標(biāo)志，那么在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延遲一段較長的時(shí)間，即是等待前一個(gè)指令確實(shí)執(zhí)行完成，指令執(zhí)行的時(shí)間請參考指令表中的個(gè)別指令說明。2、“RE”為基本指令集與擴(kuò)充指令集的選擇控制位元，當(dāng)變更“RE”位元后，往后的指令集將維持在最后的狀態(tài)，除非再次變更“RE”位元，否則使用相同指令集時(shí)，不需每次重設(shè)“RE”位元。本次設(shè)計(jì)液晶初始化如下：voidlcd_init(){ rst=0;//復(fù)位LCD delay(1);//保證復(fù)位所需要的時(shí)間（1ms） rst=1;//恢復(fù)LCD正常工作// nop();// psb=1;//設(shè)置LCD為8位并口通信 send_i(0x30);//基本指令操作 send_i(0x01);//清除顯示 send_i(0x06); //指定在寫入或讀取時(shí)，光標(biāo)的移動(dòng)方向 send_i(0x0c);//開顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍}3.5顯示坐標(biāo)關(guān)系3.5.1、圖形顯示坐標(biāo)水平方向X—以字節(jié)單位垂直方向Y—以位為單位/*******************************************函數(shù)名稱:Draw_PM功能:在整個(gè)液晶屏幕上畫圖參數(shù):無返回值:無********************************************/voidDraw_PM(constuchar*ptr){uchari,j,k; send_i(0x34);//打開擴(kuò)展指令集 i=0x80; for(j=0;j<32;j++) {send_i(i++);send_i(0x80); for(k=0;k<16;k++) { send_d(*ptr++); } } i=0x80; for(j=0;j<32;j++) { send_i(i++);send_i(0x88); for(k=0;k<16;k++) { send_d(*ptr++); } }send_i(0x36);//打開繪圖顯示 send_i(0x30);//回到基本指令集}3.5.2漢字顯示坐標(biāo)X坐標(biāo)Line180H81H82H83H84H85H86H87HLine290H91H92H93H94H95H96H97HLine388H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FHLine498H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH/*****************************************************************名稱：writelcd（）*功能：在LCD上顯示字符串*入口參數(shù)：constunsignedchar*pt字符串的首地址**************************************************************/voidwritelcd(constunsignedchar*pt){while(*pt) //檢測是否達(dá)到了字符串最后send_d(*pt++);//發(fā)送數(shù)據(jù)給lcd}//應(yīng)用如下constuchartable1[]={"基PIC單片機(jī)"};constuchartable2[]={"多路溫度"};constuchartable3[]={"巡回檢測系統(tǒng)"};constuchartable4[]={"2009年12月01日"}; send_i(0x80);//定位在第一行 writelcd(table1);//寫：基PIC單片機(jī) send_i(0x90);//定位在第二行 writelcd(table2);//寫：多路溫度 send_i(0x88);//定位在第三行 writelcd(table3);//寫：巡回檢測系統(tǒng) send_i(0x98);//定位在第四行 writelcd(table4);//寫：2009年12月01日3.6與單片機(jī)的接口實(shí)現(xiàn)12864液晶的電路連線圖如圖3.6-1所示，實(shí)物位置如圖3.6-2所示圖3.6-112864液晶電路連接圖圖3.6-212864液晶模塊實(shí)物圖設(shè)計(jì)心得總結(jié)LCD12864與1602相比需要較大的電流驅(qū)動(dòng)，如果出現(xiàn)圖片模糊不清晰或者灰暗，除了檢查背光燈外應(yīng)考慮電源問題。最好采用大于5V的電源，經(jīng)7805穩(wěn)壓管穩(wěn)壓驅(qū)動(dòng)，以保證電流?；掘?qū)動(dòng)跟1602相似難度不大。中文及圖像顯示是12864最大的特點(diǎn)也是難點(diǎn)，主要是指令較多，還有就是圖像驅(qū)動(dòng)需要了解液晶內(nèi)部原理。整屏畫圖可以使用PCtoLCD2002把圖片轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)，局部畫曲線、直線、圓等需要一些算法，比較復(fù)雜DS18B20原理介紹及接口實(shí)現(xiàn)4.1DS18B20簡介DS18B20是DALLAS半導(dǎo)體公司推出的第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，他它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供處理器處理。DS18B20具有以下優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍在3.0V~5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。獨(dú)特的單線接口方式，與微處理器連接時(shí)只需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通信。支持多點(diǎn)組網(wǎng)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。在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件以及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一直三極管的集成電路內(nèi)。測溫范圍-55℃~+125℃，在-10℃~+85可編程分辨率為9~12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃負(fù)壓特性。電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因?yàn)檫^熱而燒毀，但不能正常工作。DS18B20結(jié)構(gòu)及其工作原理圖4.1DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4.1所示。由此我們可以看出DS18B20主要由4部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如圖4.2所示，其中DQ為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端，在寄生電源接線方式時(shí)接地。圖4.2DS18B20引腳和封裝每顆DS18B20在出廠前都有一個(gè)64位光刻ROM，它可以看作該DS18B20的地址序列碼。其各位排列順序是：開始8位為產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接下來48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一條總線掛接多個(gè)DS18B20的目的。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。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。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：復(fù)位時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)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(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。DS18B20的復(fù)位時(shí)序：圖4.3DS18B20復(fù)位時(shí)序圖程序?qū)崿F(xiàn)如下：/*********************************************************************名稱：reset()*功能：18b20復(fù)位********************************************************************/#defineDQRB7#defineDQ_HIGH()TRISB7=1#defineDQ_LOW()TRISB7=0;DQ=0voidreset(){ ucharst=1; DQ_HIGH();//先拉至高電平 NOP();NOP(); while(st) { DQ_LOW();//低電平 delayus(70,30);//延時(shí)503usDQ_HIGH();//釋放總線等電阻拉高總線delayus(4,4);//延時(shí)60us if(DQ==1)//沒有接收到應(yīng)答信號(hào)，繼續(xù)復(fù)位 st=1; else//接收到應(yīng)答信號(hào) st=0; delayus(50,10);//延時(shí)430us }}DS18B20的讀時(shí)序：對于DS18B20的讀時(shí)序分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過程。對于DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15uS之內(nèi)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)序過程，至少需要60us才能完成。圖4.4DS18B20讀時(shí)序圖/*********************************************************************名稱：read_byte()*功能：18b20讀字節(jié)*出口參數(shù)：讀出18B20的內(nèi)容********************************************************************/uchread_byte(){ uchi; uchvalue=0;//讀出溫度 staticbitj; for(i=8;i>0;i--) { value>>=1; DQ_LOW(); NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP(); //6us DQ_HIGH();//拉至高電平 NOP();NOP();NOP();NOP();NOP(); //4us j=DQ; if(j)value|=0x80; delay(2,7);//63us } return(value);}DS18B20的寫時(shí)序：對于DS18B20的寫時(shí)序仍然分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過程。對于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”圖4.5DS18B20寫時(shí)序圖/*********************************************************************名稱：write_byte()*功能：寫18b20寫字節(jié)*入口參數(shù)：uchval待寫的數(shù)據(jù)*******************************************************************/voidwrite_byte(uchval){ uchi; uchtemp; for(i=8;i>0;i--) { temp=val&0x01;//最低位移出 DQ_LOW(); NOP();NOP();NOP();NOP();NOP(); //從高拉至低電平,產(chǎn)生寫時(shí)間隙 if(temp==1)DQ_HIGH();//如果寫1,拉高電平 delay(2,7);//延時(shí)63us DQ_HIGH(); NOP();NOP(); val=val>>1;//右移一位 }}DS18B20內(nèi)部帶有共9個(gè)字節(jié)的高速暫存器RAM和電可擦除EEPROM，起結(jié)構(gòu)如表2所示。表2DS18B20高速暫存器結(jié)構(gòu)寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度值低位（LSB）0溫度值高位（MSB）1高溫限值（TH）2低溫限值（TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校驗(yàn)值8DS18B20所包含的操作指令如表3所示。表3DS18B20操作指令ROM操作指令指令約定代碼功能讀ROM33H讀DS18B20溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址）匹配ROM55H發(fā)出命令后接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問總線上與該編碼對應(yīng)的芯片搜索ROMF0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個(gè)數(shù)跳過ROMCCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令告警搜索ECH執(zhí)行后只有問多超過上限或下限的芯片才響應(yīng)RAM操作指令指令約定代碼功能溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)DS18B20溫度轉(zhuǎn)換。12位轉(zhuǎn)換時(shí)長典型值750ms讀暫存器BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的數(shù)據(jù)。寫暫存器4EH向RAM第2、3字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)，緊跟命令之后傳送2字節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)制暫存器48H將RAM中第2、3字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到內(nèi)部EEPROM中重調(diào)EEPROMB8H將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中第3、4字節(jié)溫度數(shù)據(jù)在高速暫存器RAM的第0和第1個(gè)字節(jié)中的存儲(chǔ)格式如下表4所示。表4DS18B20溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式位7位6位5位4位3位2位1位0232221202-12-22-32-4位15位14位13位12位11位10位9位8SSSSS262524DS18B20在出廠是默認(rèn)配置為12位，其中最高位為符號(hào)位，即溫度值共11位，單片機(jī)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，一次會(huì)讀2字節(jié)共16位，讀完后將低11位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)后再乘以0.0625便為所測的實(shí)際溫度值。另外，還需要判斷溫度的正負(fù)。前5個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，這5位同時(shí)變化，我們只需要判斷11位就可以了。前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)值，且測到的數(shù)值需要取反加1再乘以0.0625才可得到實(shí)際溫度值。前5位為0時(shí)，讀取的溫度為正值，且溫度為正值時(shí)，只要將測得的數(shù)值乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度值?？紤]到實(shí)際使用的需要，在這里我們只使用一個(gè)DS18B20，故每次操作前只需復(fù)位后發(fā)出SkipROM指令（即跳過ROM指令）再讀出溫度的正值、并精確到小數(shù)點(diǎn)后一位，即可滿足設(shè)計(jì)需求。/******************************************************************名稱：get_temp()*功能：啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*****************************************************************/voidget_tem(){ uchartem1,tem2,num; floataaa; reset();//復(fù)位 write_byte(0xCC);//跳過ROM write_byte(0x44);//溫度轉(zhuǎn)換 for(num=100;num>0;num--)//確保溫度轉(zhuǎn)換完成所需要的時(shí)間 reset();//再次復(fù)位，等待從機(jī)應(yīng)答 write_byte(0xCC);//忽略ROM匹配 write_byte(0xBE);//發(fā)送讀溫度命令 tem1=read_byte();//讀出溫度低8 tem2=read_byte();//讀出溫度高8位 shu=(tem2<<4|tem1>>4);//溫度整數(shù)部分 aaa=(tem2*256+tem1)*6.25;//溫度小數(shù)部分 temper=(int)aaa;//強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成整型 a1=temper/1000;//取溫度十位 a2=temper%1000/100;//取個(gè)位 a3=temper%100/10;//小數(shù)點(diǎn)后個(gè)位 a4=temper%10;//小數(shù)點(diǎn)后十位}DS18B20的接口實(shí)現(xiàn)4.3.1硬件設(shè)計(jì)DS18B20在本次設(shè)計(jì)中接線圖如圖4.6所示，實(shí)驗(yàn)板硬件圖如圖4.7所示這次實(shí)驗(yàn)只焊了兩個(gè)溫度傳感器而已，其他兩個(gè)用法一樣，留作外接口，可以方便外用。圖4.6DS18B20原理圖圖4.7DSB18B20硬件連接實(shí)物圖4.3.2軟件設(shè)計(jì)根據(jù)DS18B20約定的通訊協(xié)議，每次使用DS18B20之前都必須經(jīng)過三個(gè)步驟，即先復(fù)位DS18B20，接著發(fā)出ROM操作指令，然后才可以發(fā)出RAM操作指令以進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換等命令。本系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)讀出DS18B20的溫度并實(shí)時(shí)顯示到LCD12864上，分辨率為0.0625℃。由于DS18B20對時(shí)序要求很嚴(yán)格，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)序要多加注意一點(diǎn)，不過數(shù)字不是死的，只要控制合理控制也不是掃描大問題。DS18B20首次初始化時(shí)開啟溫度轉(zhuǎn)換，之后每1s進(jìn)行一次DS18B20的溫度讀取和轉(zhuǎn)換，具體實(shí)現(xiàn)效果圖如圖4.8流程圖如圖圖4.8溫度采集效果實(shí)物圖芯片上電芯片上電復(fù)位DS18B20發(fā)出SkipROM指令啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換1s到?YN復(fù)位DS18B20發(fā)出SkipROM指令讀取溫度圖4.9DS18B20讀取溫度流程圖設(shè)計(jì)心得總結(jié)4.4.1焊接問題：焊接DS18B20時(shí)，速度要快，如果高溫的電烙鐵持續(xù)接觸傳感器很容易燒掉DS18B20，因?yàn)殡娎予F一般溫度為350~450度，而傳感器承受溫度為125度。我曾經(jīng)因此燒壞了兩個(gè)傳感器，得此痛訓(xùn)！4.4.2軟件設(shè)計(jì)：DS18B20時(shí)序要求較為嚴(yán)格，這里的嚴(yán)格不是說一定要按手冊的時(shí)間一摸一樣而是說相對其他芯片來說嚴(yán)格了一點(diǎn)。如果讀取不到溫度應(yīng)該檢查一下時(shí)序時(shí)間設(shè)計(jì)問題。再有一個(gè)難點(diǎn)就是溫度轉(zhuǎn)換問題。溫度能顯示到小數(shù)點(diǎn)后4位，如果要將溫度全部讀出，應(yīng)該將整數(shù)部分乘以10000再加上小數(shù)部分，化浮點(diǎn)數(shù)為整數(shù)，當(dāng)然也可以直接采用浮點(diǎn)數(shù)相乘。開機(jī)會(huì)出現(xiàn)85C那是18B20復(fù)位值4.4.3不足：此次設(shè)計(jì)沒有處理溫度負(fù)數(shù)情況，如果要處理應(yīng)該判斷最高位符號(hào)位，然后取反加一。18B20可單總線掛多個(gè)，這里IO口有剩再加上為了程序設(shè)計(jì)簡單采用了并口方式。存儲(chǔ)芯片AT24C02簡單介紹及接口實(shí)現(xiàn)AT24C02功能描述管腳定義AT24C02是一個(gè)2K位串行CMOSE2PROM，內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實(shí)質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C02有一個(gè)16字節(jié)頁寫緩沖器。該器件通過IC總線接口進(jìn)行操作，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。AT24C02支持IC，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議IC，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，通過器件地址輸入端A0、A1和A2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個(gè)AT24C02器件連接到總線上。本次設(shè)計(jì)采用4個(gè)AT24C02用來儲(chǔ)存4個(gè)溫度傳感器采集到的溫度，用以回顯。只要有溫度較大變化都會(huì)被儲(chǔ)存，隨時(shí)可以通過功能按鍵切換功能查看，也可以將溫度傳回PC機(jī)統(tǒng)計(jì)分析。圖5.1是硬件實(shí)現(xiàn)的效果圖。圖5.1溫度儲(chǔ)存之后統(tǒng)計(jì)分析通過液晶顯示出來管腳定義及接口實(shí)現(xiàn)AT24C02管腳圖及硬件連接電路圖如圖5.2所示。個(gè)引腳功能如下：SCL串行時(shí)鐘AT24C02串行時(shí)鐘輸入管腳用于產(chǎn)生器件所有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的時(shí)鐘，這是一個(gè)輸入管腳。SDA串行數(shù)據(jù)/地址AT24C02雙向串行數(shù)據(jù)/地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收，SDA是一個(gè)開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或（wire-OR）。A0、A1、A2器件地址輸入端這些輸入腳用于多個(gè)器件級聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址，當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為0。當(dāng)使用AT24C02時(shí)最大可級聯(lián)8個(gè)器件。如果只有一個(gè)AT24C02被總線尋址，這三個(gè)地址輸入腳（A0、A1、A2）可懸空或連接到Vss，如果只有一個(gè)AT24C02被總線尋址這三個(gè)地址輸入腳（A0、A1、A2）必須連接到Vss。WP寫保護(hù)如果WP管腳連接到Vcc，所有的內(nèi)容都被寫保護(hù)只能讀。當(dāng)WP管腳連接到Vss或懸空允許器件進(jìn)行正常的讀/寫操作圖5.2AT24C02硬件連接圖設(shè)計(jì)思想如下：NNY溫度有較大變化？啟動(dòng)24c02監(jiān)控溫度儲(chǔ)存溫度儲(chǔ)存時(shí)間設(shè)計(jì)心得A0、A1、A2器件地址輸入端，應(yīng)該設(shè)計(jì)不一樣以區(qū)分各個(gè)存儲(chǔ)器，一個(gè)24C02對應(yīng)一個(gè)傳感器。上拉電阻4.7K不可以省，不然會(huì)出現(xiàn)問題。6實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1302簡單介紹及接口實(shí)現(xiàn)6.1DS1302簡介DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V～5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時(shí)提供了對后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。6.2DS1302結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302的引腳排列如圖2.1所示，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc≥2.5V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK始終是輸入端。圖6.1DS1302引腳圖DS1302的控制字如圖2.2所示?？刂谱止?jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。圖6.2DS1302控制字DS1302的數(shù)據(jù)輸入輸出方式(I/O)，在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。DS1302一共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見圖2.3。圖6.3DS1302日歷、時(shí)間寄存器此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)（Burst）方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。DS1302的接口實(shí)現(xiàn)DS1302的初始化過程非常簡單，在DS1302上電之后先關(guān)閉DS1302的寫保護(hù)，接著依據(jù)不同的寄存器地址分別寫入年份、月份、日期，以及需要設(shè)定的時(shí)間，然后啟動(dòng)DS1302的時(shí)鐘振蕩，打開寫保護(hù)，這樣DS1302就能正常走時(shí)了，并且不會(huì)因?yàn)檎`操作而干擾到DS1302。當(dāng)DS1302上電后，為了防止系統(tǒng)掉電后重新上電，接著調(diào)用DS1302初始化程序造成時(shí)間丟失，我們在初始化DS1302的時(shí)候先把DS1302當(dāng)前的秒走時(shí)讀出，放如臨時(shí)變量，接著判斷時(shí)間的正確性，如果時(shí)間正確，則把秒走時(shí)回送DS1302，重新啟動(dòng)時(shí)鐘振蕩后關(guān)閉保護(hù)；如果時(shí)間不正確，則重新調(diào)用時(shí)間設(shè)置程序。關(guān)閉寫保護(hù)關(guān)閉寫保護(hù)讀出秒數(shù)據(jù)時(shí)間正確？YN回送秒數(shù)據(jù)打開寫保護(hù)芯片上電結(jié)束調(diào)用時(shí)間設(shè)置打開寫保護(hù)結(jié)束圖6.4DS1302初始化此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為C0H～FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)（Burst）方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。DS1302與單片機(jī)的連接電路圖如圖6.5所示：圖6.5DS1302硬件連接圖備用電池可用來斷電保護(hù)，當(dāng)主電源斷開之后，備用電池開始工作，起到備用作用，繼續(xù)保持時(shí)鐘的準(zhǔn)確性溫度上限報(bào)警功能7.1設(shè)計(jì)原理固話報(bào)警的設(shè)計(jì)原理非常簡單，把電話外殼拆出來之后，里面的按鍵其實(shí)就是一個(gè)矩陣鍵盤，為了簡化設(shè)計(jì)，這里只說明重?fù)馨存I，因?yàn)橹恍枰負(fù)馨存I就可以工作完全滿足我們功能了。拆出來后下一步就是找出重?fù)苕I對應(yīng)的引腳，先找到重?fù)苕I位置然后通過萬用表就可以測出重?fù)苕I對應(yīng)的兩個(gè)引腳線，這個(gè)過程相當(dāng)簡單，通過肉眼也能很快找出來。其他按鍵找出方法相同，不過本次設(shè)計(jì)無需用到不再闡述。圖7.1固話內(nèi)部電路圖7.2改裝后的固話找出重?fù)苕I引腳之后通過外線引出來，中間通過一個(gè)繼電器連接單片機(jī)既可工作。如圖7.3所示。RC0RC0改裝后的固話溫度監(jiān)控系統(tǒng)繼電器圖7.3固話報(bào)警連接圖上限溫度通過軟件設(shè)計(jì)設(shè)定也可以通過功能按鍵設(shè)定，當(dāng)滿足條件達(dá)到上限溫度，單片機(jī)引腳觸發(fā)高電平引發(fā)繼電器工作既可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重?fù)?。固話的重?fù)芴?hào)碼要事先先設(shè)定好。7.2設(shè)計(jì)心得體會(huì)沒有做不到，只有想不到，一個(gè)非常簡單的小小改裝就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)遠(yuǎn)程報(bào)警功能，其實(shí)生活就是缺少發(fā)現(xiàn)。與PC串口通訊及VB上位機(jī)簡單介紹8.1與PC串口通信目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25）。最為簡單且常用的是三線制接地法，即地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連，本文只涉及到最為基本的接法，且直接用RS232相連，電路圖如圖8.1所示圖8.1串口通信電路圖本系統(tǒng)串行通信采用異步通信方式。協(xié)議如下：1．一幀數(shù)據(jù)由1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無奇偶校驗(yàn)位、1位停止位共10位組成。

2．波特率設(shè)為119200bps。單片機(jī)串行口按方式1工作，波特率由定時(shí)器T1控制，

PC機(jī)串口波特率通過VB通訊控件的Settings屬性設(shè)置，為保證數(shù)據(jù)傳送的準(zhǔn)確性，兩者的波特率必須一致。單片機(jī)串口初始化：TRISC=0XFF;//設(shè)置C口方向全為輸出SPBRG=0XC;//設(shè)置波特率為119200BPSTXSTA=0X24;//使能串口發(fā)送，選擇高速波特率RCSTA=0X90;//使能串口工作，連續(xù)接收RCIE=0X1;//使能接收中斷GIE=0X1;//開放全局中斷PEIE=0X1;//使能外部中斷8.2上位機(jī)介紹

上位機(jī)利用VisualBasic6.0編程。用VB6.0開發(fā)串行通信程序有兩種法，一種是利用Windows的API函數(shù)；另一種是采用VB6.0的通信控件MSComm。利用API函數(shù)編寫串行通信程序較為復(fù)雜，需要掌握大量的通信知識(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)的功能更豐富、應(yīng)用面更廣泛，適合于編寫較為復(fù)雜的低層次通信程序。而VB6.0的MSComm通信控件提供了標(biāo)準(zhǔn)的事件處理函數(shù)、事件、方法，并通過控件屬性對串口參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，比較容易地解決了串口通信問題。

MSComm是VB6.0提供的ActiveX控件，使用前需將該控件添加到VB工具欄。MSComm控件具有功能完善的串口數(shù)據(jù)發(fā)送和接受功能，有兩種處理通信的方式，即事件驅(qū)動(dòng)方式和查詢方式，事件驅(qū)動(dòng)方式是利用MSComm控件的OnComm事件捕獲并處理通信錯(cuò)誤事件，是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法；查詢方式是通過檢查CommEvent屬性的值來判斷事件和錯(cuò)誤。圖8.2上位機(jī)監(jiān)控界面

下面VB上位機(jī)完整程序：DeclareFunctionGetTickCountLib"kernel32"()AsLongSubTimeDelay(tAsLong)'時(shí)間延遲子程序，單位是毫秒(ms)DimTT&TT=GetTickCount()DoDoEventsLoopUntilGetTickCount()-TT>=tEndSub'等待RS字符串返回，或是時(shí)間到達(dá)'Comm是通信控件名稱'RS是欲等待的字符'DT是最長的等待時(shí)間'正常時(shí)返回值是所得的完整字符串，不正常時(shí)返回值是空字符串FunctionWaitRS(CommAsMSComm,RSAsString,DTAsLong)AsStringDimBuf$,TTAsLongBuf=""TT=GetTickCountDoBuf=Buf&Comm.InputLoopUntilInStr(1,Buf,RS)>0OrGetTickCount-TT>=DTIfInStr(1,Buf,RS)>0ThenWaitRS=BufElseWaitRS=""EndIfEndFunctionOptionExplicitDimNowXAsInteger'現(xiàn)在的X軸位置DimMaxPlotNoAsLong'最長的X軸范圍DimPreValueAsSingle'前一個(gè)測量值''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''當(dāng)選擇通信端口的Combo控件被選中后激活此事件'若用戶改變通信端口時(shí)，關(guān)閉通信端口''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''PrivateSubcmbCOM_Click()'若通信端口號(hào)碼和現(xiàn)在的選擇一樣時(shí)就不必理會(huì)，直接跳出此子程序IfcmbCOM.ListIndex+1=MSComm1.CommPortThenExitSubTimer1.Enabled=False'關(guān)閉定時(shí)器TimeDelay100IfMSComm1.PortOpenThenMSComm1.PortOpen=False'關(guān)閉通信端口EndIflblMsg.Caption="已停止檢測并關(guān)閉通訊端口"cmdOpenCOM.Enabled=True'允許使用【打開通信端口】按鈕EndSub'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''單擊【結(jié)束】按鈕后激活此事件'使用End命令將系統(tǒng)結(jié)束''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''PrivateSubcmdEnd_Click()MSComm1.PortOpen=False'關(guān)閉通信端口EndEndSub''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''單擊【打開通信端口】按鈕后激活此事件'將MSComm控件的參數(shù)設(shè)置好，并打開'激活【開始檢測】按鈕''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''PrivateSubcmdOpenCOM_Click()'判斷端口號(hào)碼是否落在1--16之間IfcmbCOM.ListIndex>=0AndcmbCOM.ListIndex<=16ThenMSComm1.CommPort=cmbCOM.ListIndex+1ElseMsgBox"指定通信端口時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤！",vbCritical+vbOKOnly,"系統(tǒng)信息"ExitSubEndIf'激活錯(cuò)誤檢測機(jī)制OnErrorGoTocomErrMSComm1.Settings="119200,n,8,1"'設(shè)定通信參數(shù)MSComm1.PortOpen=True'打開通信端口cmdOpenCOM.Enabled=False'將此按鈕設(shè)為禁用狀態(tài)cmdStart.Enabled=True'激活【開始檢測】按鈕lblMsg.Caption="可單擊【開始檢測】按鈕，執(zhí)行檢測的工作。"ExitSubcomErr:MsgBox"打開通信端口時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤！請確定通信端口存在且正常。",vbCritical+vbOKOnly,"系統(tǒng)信息"EndSub''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''單擊【開始檢測】按鈕后激活此事件'將定時(shí)器激活或關(guān)閉，并顯示對應(yīng)的文字在按鈕上，以指示用戶操作''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''PrivateSubcmdStart_Click()Timer1.Enabled=NotTimer1.EnabledIfTimer1.EnabledThencmdStart.Caption="停止檢測"ElsecmdStart.Caption="開始檢測"lblMsg.Caption="已停止檢測"EndIfEndSub''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''窗體的Load事件'輸入圖形暫時(shí)設(shè)為灰色，表示無狀態(tài)信息進(jìn)入'將通訊端口號(hào)碼及站號(hào)填入Combo控件；并默認(rèn)二者的選項(xiàng)是第一個(gè)''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''PrivateSubForm_Load()Dimi%MaxPlotNo=100cmbCOM.ClearcmbCOM.AddItem"COM1"cmbCOM.AddItem"COM2"cmbCOM.AddItem"COM3(USB)"cmbCOM.AddItem"COM4(USB)"cmbCOM.AddItem"COM5"cmbCOM.AddItem"COM6"cmbCOM.AddItem"COM7"cmbCOM.AddItem