單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計---基于pic單片機(jī)的多路溫度巡回檢測系統(tǒng)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　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)中通過控制按鈕實現(xiàn)了實時各路的報警溫度，并且實現(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

2、度時溫度跟時間通過24C02存儲起來，以便查看，同時可以通過固定電話遠(yuǎn)程報警，還能將溫度上傳至PC機(jī)，進(jìn)行后續(xù)處理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：溫度檢測；單片機(jī)；串行通訊；DS18B20;</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1系統(tǒng)設(shè)計7</b></p><p&g

3、t;　　2主芯片：PIC16F877A單片機(jī)簡介9</p><p>　　2.1 PIC單片機(jī)的優(yōu)越之處：9</p><p>　　2.2 PIC16F877A引腳圖及主要性能10</p><p>　　2.3 最小系統(tǒng)11</p><p>　　2.3.1復(fù)位功能11</p><p>　　2.3.2 系統(tǒng)時

4、鐘12</p><p>　　2.4 設(shè)計心得總結(jié)12</p><p>　　3LCD12864液晶原理介紹及接口實現(xiàn)12</p><p>　　3.1 液晶顯示模塊概述12</p><p>　　3.2 液晶引腳說明13</p><p>　　3.3 接口時序14</p><p>　

5、　3.4 具體指令介紹15</p><p>　　3.5 顯示坐標(biāo)關(guān)系19</p><p>　　3.5.1、圖形顯示坐標(biāo)19</p><p>　　3.5.2 漢字顯示坐標(biāo)20</p><p>　　3.6 與單片機(jī)的接口實現(xiàn)21</p><p>　　3.7設(shè)計心得總結(jié)22</p><p&

6、gt;　　4DS18B20原理介紹及接口實現(xiàn)22</p><p>　　4.1 DS18B20簡介22</p><p>　　4.2DS18B20結(jié)構(gòu)及其工作原理23</p><p>　　4.3DS18B20的接口實現(xiàn)29</p><p>　　4.3.1 硬件設(shè)計29</p><p>　　4.3.2 軟件設(shè)

7、計30</p><p>　　4.4設(shè)計心得總結(jié)31</p><p>　　4.4.1 焊接問題：31</p><p>　　4.4.2 軟件設(shè)計：31</p><p>　　4.4.3 不足：31</p><p>　　5存儲芯片AT24C02簡單介紹及接口實現(xiàn)32</p><p>　　

8、5.1AT24C02功能描述管腳定義32</p><p>　　5.2管腳定義及接口實現(xiàn)32</p><p>　　5.3設(shè)計心得34</p><p>　　6 實時時鐘DS1302簡單介紹及接口實現(xiàn)34</p><p>　　6.1 DS1302簡介34</p><p>　　6.2 DS1302結(jié)構(gòu)及工作原

9、理34</p><p>　　6.3DS1302的接口實現(xiàn)35</p><p>　　7溫度上限報警功能37</p><p>　　7.1 設(shè)計原理37</p><p>　　7.2 設(shè)計心得體會37</p><p>　　8與PC串口通訊及VB上位機(jī)簡單介紹38</p><p>　　8

10、.1 與PC串口通信38</p><p>　　8.2 上位機(jī)介紹39</p><p><b>　　9 總結(jié)43</b></p><p><b>　　附錄44</b></p><p><b>　　部分原理圖：44</b></p><p><

11、;b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　致謝46</b></p><p>　　基于PIC單片機(jī)的多路溫度監(jiān)控巡回系統(tǒng)</p><p><b>　　系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　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，并且有時是對多個點進(jìn)行

12、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，多點溫度檢測系統(tǒng)應(yīng)運而生。多點溫度檢測系統(tǒng)通常能夠?qū)Χ鄠€工作點的溫度進(jìn)行檢測，顯示當(dāng)前溫度，并能夠?qū)囟冗M(jìn)行存儲和報警，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、自動統(tǒng)計分析及跟電腦通訊連接還利用固定電話遠(yuǎn)程報

13、警等功能的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　圖 1.1 多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)模擬應(yīng)用</p><p>　　溫度監(jiān)控主系統(tǒng)構(gòu)架框圖如圖 1.2 所示：</p><p>　　圖 1.2 多路溫度監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架框圖</p><p>　　圖1.3 手工焊接實物圖</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)</b&

14、gt;</p><p>　　A溫度檢測范圍 ： -55℃～+125℃</p><p>　　B測量精度 ： 0.0625℃</p><p>　　C 顯示方式： LCD12864顯示</p><p>　　D 報警方式： 固話報警</p><p>　　主芯片：PIC16F877A單片機(jī)簡介

15、</p><p>　　2.1 PIC單片機(jī)的優(yōu)越之處：</p><p>　　(1)哈佛總線結(jié)構(gòu):</p><p>　　MCS-51單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是馮-諾依曼型,計算機(jī) 在同一個存儲空間取指令和數(shù)據(jù),兩者不能同時進(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,一個用于指令,一個用于數(shù)據(jù),由于 可以對程序和數(shù)據(jù)同時進(jìn)行訪問,所以提高了數(shù)據(jù)吞吐率

16、。正因為在 PIC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):</p><p>　　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,允許下一條指令同時被取出,這樣就實現(xiàn)

17、了單周期指令。 (3)寄存器組:</p><p>　　PIC單片機(jī)的所有寄存器,包括I/O口,定時器和程序計數(shù)器等都采用RAM結(jié)構(gòu)形式,而且都只需要一個指令周期就可以完成訪問和操作;而MCS-51單片機(jī)需要兩個或兩個以上的周期才能改變寄存器的內(nèi)容。</p><p><b>　?。?）運行速度高：</b></p><p>　　由于采用了哈

18、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，使得運行速度大大提高。</p><p><b>　?。?）功耗低：</b></p><p>　　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時鐘下工作時耗電不超過2mA，在睡眠模式下耗電可以低到1uA以下。</p><p><b>　?。?）驅(qū)動能力強(qiáng)：&

19、lt;/b></p><p>　　I/O端口驅(qū)動負(fù)載的能力較強(qiáng)，每個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)動發(fā)光二極管LED、光電耦合器或者輕微繼電器等。</p><p><b>　　（7）外接電路簡潔</b></p><p>　　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、看門狗定時器等，可

20、以最大程度減少或免用外接器件，以便實現(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。</p><p><b>　?。?）程序保密性強(qiáng)</b></p><p>　　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)。</p><p>　　2.2 PIC16F877A引腳圖及主要性能</p&

21、gt;<p>　　PIC16F877A的詳細(xì)引腳如圖2.2－1所示。</p><p>　　圖 2.2-1 PIC16F877A引腳圖 圖 2.2 -2 PIC16F877A實物圖</p><p>　　主要性能參數(shù)如下所示：</p><p>　　具有高性能RISC CPU</p><p><b>

22、;　　僅有35條單字指令</b></p><p>　　100000次擦寫周期</p><p>　　除程序分支指令為兩個周期外，其余均為單周期指令</p><p>　　運行速度： DC—20MHZ始終輸入</p><p>　　DC—200ns 指令周期</p><p>　　8K * 14個 FLASH程序存儲

23、器</p><p>　　368 * 8 個數(shù)據(jù)存儲器（RAM）字節(jié)</p><p>　　256 * 8 EEPRM 數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)</p><p><b>　　提供14個中斷源</b></p><p><b>　　功耗低</b></p><p>　　在5V， 4MHZ 時鐘運

24、行時電流小于 2mA</p><p>　　在3V， 32KHZ 時鐘運行時電流小于20Ua</p><p>　　支持在線串行編程（ICSP）</p><p>　　運行電壓范圍廣，2.0V到5.5V</p><p>　　輸入及輸出電流可達(dá)到25mA</p><p>　　Timer0：帶有預(yù)分頻器的8位定時器/計數(shù)器<

25、;/p><p>　　Timer1：帶有預(yù)分頻器的16位定時器/計數(shù)器，在使用外部晶振震蕩時鐘時，在睡眠期間仍能工作</p><p>　　Timer2：帶有8位周期寄存器，預(yù)分頻器和后分頻器的8位定時器/計數(shù)器。</p><p>　　2個捕捉器，比較器，PWM模塊</p><p><b>　　其中：</b></p>

26、<p>　　捕捉器是16位，最大分辨率是12.5ns</p><p>　　比較器是16位，最大分辨率是200ns</p><p>　　PWM最大分辨率是10位</p><p>　　10位多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器</p><p><b>　　2.3 最小系統(tǒng)</b></p><p><

27、b>　　2.3.1復(fù)位功能</b></p><p>　　PIC16F877A的復(fù)位功能設(shè)計得比較完善，實現(xiàn)復(fù)位或引起復(fù)位的條件和原因可以歸納成4類：人工復(fù)位、上電復(fù)位、看門狗復(fù)位、欠壓復(fù)位。</p><p>　　這里簡單介紹一下人工復(fù)位</p><p>　　人工復(fù)位：無論是單片機(jī)在正常運行程序，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MCL

28、R加入低點平信號，就令其復(fù)位。</p><p>　　本次設(shè)計的電路圖如圖2.3－1所示。</p><p>　　圖 2.3—1 PIC最小系統(tǒng)電路圖 圖2.3—2 最小系統(tǒng)實物圖</p><p>　　2.3.2 系統(tǒng)時鐘 </p><p>　　數(shù)字電路的工作離不開時鐘信號，每一步細(xì)微動作都是在一個共同的時間基準(zhǔn)信號協(xié)調(diào)下完成的。

29、作為時基發(fā)生器的時鐘震蕩電路，為整個單片機(jī)芯片的工作提供系統(tǒng)時鐘信號，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鐘信號。</p><p>　　PIC16F877A的時鐘電路是由片內(nèi)的一個反相器和一個反饋電阻，與外接的1個石英晶體和2個電容，共同構(gòu)成的一個自激多諧振蕩器。電路如圖2.3－1 所示。</p><p>　　2.4 設(shè)計心得總結(jié) </p><p>

30、　　PIC16F877A的最小系統(tǒng)跟51相似，較為簡單。芯片自身增加了很多功能，如：自帶8路AD轉(zhuǎn)換、增加SPI總線，引腳復(fù)位功能多等。芯片自身功能的增加給設(shè)計帶來了很多靈活性，同時也是學(xué)習(xí)的難點。</p><p>　　LCD12864液晶原理介紹及接口實現(xiàn)</p><p>　　3.1 液晶顯示模塊概述</p><p>　　12864A-1漢字圖形點陣液晶顯示模塊

31、，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點陣）、128個字符（8X16點陣）及64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性:</p><p>　　電源：VDD 3.3V~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)；</p><p>　　顯示內(nèi)容：128列× 64行</p><p><

32、;b>　　顯示顏色：黃綠</b></p><p>　　顯示角度：6：00鐘直視</p><p><b>　　LCD類型：STN</b></p><p>　　與MCU接口：8位或4位并行/3位串行</p><p><b>　　配置LED背光</b></p><p&

33、gt;　　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</p><p>　　3.2 液晶引腳說明</p><p>　　邏輯工作電壓(VDD)：4.5～5.5V</p><p>　　電源地(GND)：0V</p><p>　　工作溫度(Ta)：0～60℃(常溫) / -20～75℃（寬溫）</p><p>

34、<b>　　3.3 接口時序</b></p><p>　　模塊有并行和串行兩種連接方法，本文采用并行接法（時序如下）：</p><p><b>　　8位并行連接時序圖</b></p><p><b>　　MPU寫資料到模塊</b></p><p><b>　　程序?qū)崿F(xiàn)

35、如下：</b></p><p>　　/********************************************************************</p><p>　　* 名 稱：send_i() </p><p>　　* 功 能：寫一個字節(jié)命令到LCD</p><p>　　* 入口參數(shù)：u

36、nsigned char x 字符</p><p>　　*******************************************************************/</p><p>　　void send_i(unsigned char x)</p><p><b>　　{</b></p><p&

37、gt;　　chk_busy(); //檢測LCD是否工作繁忙</p><p>　　rs = 0; //設(shè)置該字節(jié)數(shù)據(jù)為控制命令</p><p>　　rw = 0; //設(shè)置此次操作為寫</p><p>　　PORTD = x;

38、 //送數(shù)據(jù)口PORTD</p><p>　　e = 1; //使能</p><p><b>　　nop();</b></p><p><b>　　nop();</b></p><p><b>　　nop();<

39、;/b></p><p>　　e = 0; //禁止</p><p><b>　　}</b></p><p>　　MPU從模塊讀出資料</p><p><b>　　程序?qū)崿F(xiàn)如下：</b></p><p>　　/******

40、*******************************************</p><p><b>　　讀數(shù)據(jù)</b></p><p>　　**************************************************/</p><p>　　unsigned char u8_Lcd12864ReadByte_f

41、( void )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char byReturnValue ;</p><p>　　chk_busy() ; //檢測LCD是否工作繁忙</p><p>　　TRISD=0XFF;

42、 //設(shè)置PD口為輸入狀態(tài)</p><p>　　PORTD = 0xff ; //PD初始化為高電平</p><p>　　rs=1; // 讀置高</p><p>　　rw=1; // 寫置高</p><

43、;p>　　e=0; // 使能置低</p><p>　　e=1; // 使能置高</p><p>　　byReturnValue = PORTD ; // 讀數(shù)據(jù)</p><p>　　e=0;

44、 // 關(guān)使能</p><p>　　TRISD=0X00; // 恢復(fù)PD口為輸出</p><p>　　return byReturnValue ; // 返回讀到的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.4 具體指令介

45、紹</p><p><b>　　1、清除顯示</b></p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：清除顯示屏幕，把DDRAM位址計數(shù)器調(diào)整為“00H”</p><p><b>　　2

46、、位址歸位</b></p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：把DDRAM位址計數(shù)器調(diào)整為“00H”，游標(biāo)回原點，該功能不影響顯示DDRAM</p><p><b>　　3、位址歸位</b></p

47、><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：把DDRAM位址計數(shù)器調(diào)整為“00H”，游標(biāo)回原點，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地址計數(shù)器控制的，該命令自動將A0-A5位地址送入Z地址計數(shù)器，起始地址可以是0-

48、63范圍內(nèi)任意一行。Z地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動加一。</p><p>　　4、顯示狀態(tài) 開/關(guān)</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能： D=1；整體顯示ON C=1；游標(biāo)ON

49、 B=1；游標(biāo)位置ON</p><p>　　5、游標(biāo)或顯示移位控制</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定游標(biāo)的移動與顯示的移位控制位：這個指令并不改變DDRAM的內(nèi)容</p><p><b>

50、　　6、功能設(shè)定</b></p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：DL=1（必須設(shè)為1） RE=1；擴(kuò)充指令集動作 RE=0：基本指令集動作</p><p>　　7、設(shè)定CGRAM位址</p>&l

51、t;p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定CGRAM位址到位址計數(shù)器（AC）</p><p>　　8、設(shè)定DDRAM位址</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3

52、 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定DDRAM位址到位址計數(shù)器（AC）</p><p>　　9、讀取忙碌狀態(tài)（BF）和位址</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：讀取忙碌狀態(tài)（B

53、F）可以確認(rèn)內(nèi)部動作是否完成，同時可以讀出位址計數(shù)器（AC）的值</p><p>　　10、寫資料到RAM</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：寫入資料到內(nèi)部的RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）</p&g

54、t;<p>　　11、讀出RAM的值</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：從內(nèi)部RAM讀取資料（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）</p><p>　　12、待命模式（12H）</p>&

55、lt;p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：進(jìn)入待命模式，執(zhí)行其他命令都可終止待命模式</p><p>　　13、卷動位址或IRAM位址選擇（13H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5

56、 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：SR=1；允許輸入卷動位址 SR=0；允許輸入IRAM位址 </p><p>　　14、反白選擇（14H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p&g

57、t;<p>　　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</p><p>　　15、睡眠模式（015H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：SL=1；脫離睡眠模式 SL=0；進(jìn)入睡眠模式</

58、p><p>　　16、擴(kuò)充功能設(shè)定（016H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：RE=1；擴(kuò)充指令集動作 RE=0；基本指令集動作 G=1；繪圖顯示ON G=0；繪圖顯示OFF</p><p>　

59、　17、設(shè)定IRAM位址或卷動位址（017H）</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：SR=1；AC5~AC0為垂直卷動位址 SR=0；AC3~AC0寫ICONRAM位址</p><p>　　18、設(shè)定繪圖RAM位址（018H）

60、</p><p>　　CODE： RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0</p><p>　　功能：設(shè)定GDRAM位址到位址計數(shù)器（AC）</p><p><b>　　備注、</b></p><p>　　1、當(dāng)模塊在接受指令前，微處理順必須先確認(rèn)

61、模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取BF標(biāo)志時BF需為0，方可接受新的指令；如果在送出一個指令前并不檢查BF標(biāo)志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即是等待前一個指令確實執(zhí)行完成，指令執(zhí)行的時間請參考指令表中的個別指令說明。</p><p>　　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，不

62、需每次重設(shè)“RE”位元。</p><p>　　本次設(shè)計液晶初始化如下：</p><p>　　void lcd_init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　rst = 0; //復(fù)位LCD</p><p>　　delay(1);

63、 //保證復(fù)位所需要的時間（1ms）</p><p>　　rst = 1; //恢復(fù)LCD正常工作</p><p><b>　　//nop();</b></p><p>　　//psb = 1; //設(shè)置LCD為8位并口通信</p

64、><p>　　send_i(0x30); //基本指令操作</p><p>　　send_i(0x01); //清除顯示</p><p>　　send_i(0x06); //指定在寫入或讀取時，光標(biāo)的移動方向</p><p>　　send_i(0x0c);

65、 //開顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.5 顯示坐標(biāo)關(guān)系</p><p>　　3.5.1、圖形顯示坐標(biāo)</p><p>　　水平方向X—以字節(jié)單位 </p><p>　　垂直方向Y—以位為單位</p><

66、p>　　/*******************************************</p><p>　　函數(shù)名稱:Draw_PM</p><p>　　功 能:在整個液晶屏幕上畫圖</p><p><b>　　參 數(shù):無</b></p><p><b>　　返回值 :無</

67、b></p><p>　　********************************************/</p><p>　　void Draw_PM(const uchar *ptr)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar i,j,k;</p><

68、p>　　send_i(0x34); //打開擴(kuò)展指令集</p><p>　　i = 0x80; </p><p>　　for(j = 0;j < 32;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　send_i(i++);</p>&l

69、t;p>　　send_i(0x80);</p><p>　　for(k = 0;k < 16;k++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　send_d(*ptr++);</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

70、gt;　　}</b></p><p><b>　　i = 0x80;</b></p><p>　　for(j = 0;j < 32;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　send_i(i++);</p><p>　　send_

71、i(0x88); </p><p>　　for(k = 0;k < 16;k++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　send_d(*ptr++);</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} &

72、lt;/b></p><p>　　send_i(0x36); //打開繪圖顯示</p><p>　　send_i(0x30); //回到基本指令集</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.5.2 漢字顯示坐標(biāo)</p><p>　　/***

73、*************************************************************</p><p>　　* 名 稱： writelcd（）</p><p>　　* 功 能： 在LCD上顯示字符串</p><p>　　* 入口參數(shù)：const unsigned char *pt 字符串的首地址</p>

74、<p>　　**************************************************************/</p><p>　　void writelcd(const unsigned char *pt)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(*pt)//檢測是否

75、達(dá)到了字符串最后</p><p>　　send_d(*pt++); //發(fā)送數(shù)據(jù)給lcd</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　// 應(yīng)用如下</b></p><p>　　const uchar table1[ ]={" 基PIC 單片機(jī)"};&

76、lt;/p><p>　　const uchar table2[ ]={" 多路溫度"}; </p><p>　　const uchar table3[ ]={" 巡回檢測系統(tǒng)"}; </p><p>　　const uchar table4[ ]={"2009年12月01日"};</p>

77、;<p>　　send_i(0x80); // 定位在第一行</p><p>　　writelcd(table1); // 寫：基PIC 單片機(jī)</p><p>　　send_i(0x90); // 定位在第二行</p><p>　　writelcd(table2);

78、 // 寫：多路溫度</p><p>　　send_i(0x88); // 定位在第三行</p><p>　　writelcd(table3); // 寫：巡回檢測系統(tǒng)</p><p>　　send_i(0x98); // 定位在第四行</p><p>　　writelc

79、d(table4); // 寫：2009年12月01日</p><p>　　3.6 與單片機(jī)的接口實現(xiàn)</p><p>　　12864液晶的電路連線圖如圖3.6 -1所示，實物位置如圖3.6 -2所示</p><p>　　圖 3.6 -1 12864液晶電路連接圖</p><p>　　圖 3.6 -2 12864液晶模塊

80、實物圖</p><p><b>　　設(shè)計心得總結(jié)</b></p><p>　　LCD12864與1602相比需要較大的電流驅(qū)動，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，以保證電流?；掘?qū)動跟1602相似難度不大。中文及圖像顯示是12864最大的特點也是難點，主要是指令較多，還有就是圖像驅(qū)動需要了

81、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</p><p>　　DS18B20原理介紹及接口實現(xiàn)</p><p>　　4.1 DS18B20簡介</p><p>　　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

82、能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供處理器處理。DS18B20具有以下優(yōu)點：</p><p>　　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。</p><p>　　獨特的單線接口方式，與微處理器連接時只需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通信。</p><p>　　支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18

83、B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。</p><p>　　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)。</p><p>　　測溫范圍-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃時進(jìn)度為±0.5℃</p><p>　　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℃和0.0

84、625℃，可實現(xiàn)高精度測溫。</p><p>　　負(fù)壓特性。電源極性接反時，芯片不會因為過熱而燒毀，但不能正常工作。</p><p>　　DS18B20結(jié)構(gòu)及其工作原理</p><p>　　圖4.1DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　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RO

85、M、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(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接地。</p><p>　　圖4.2 DS18B20引腳和封裝</p><p>　　每顆DS18B20在出廠前都有一個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：

86、開始8位為產(chǎn)品類型標(biāo)號，接下來48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的CRC循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一條總線 掛接多個DS18B20的目的。</p><p>　　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

87、完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：復(fù)位時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機(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。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。</p><p>　　DS18B20的復(fù)位時序：</p><p>　　圖4.3 DS18B20復(fù)位時序圖</p&g

88、t;<p><b>　　程序?qū)崿F(xiàn)如下：</b></p><p>　　/********************************************************************</p><p>　　* 名 稱：reset() </p><p>　　* 功 能：18b20復(fù)位</p&g

89、t;<p>　　********************************************************************/</p><p>　　#define DQ RB7</p><p>　　#define DQ_HIGH() TRISB7=1</p><p>　　#define DQ_LOW() TRISB7=0;D

90、Q=0</p><p>　　void reset()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar st=1;</p><p>　　DQ_HIGH(); // 先拉至高電平</p><p>　　NOP();NOP();</p&g

91、t;<p><b>　　while(st)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ_LOW(); // 低電平</p><p>　　delayus(70,30); // 延時503us</p><p>

92、;　　DQ_HIGH(); //釋放總線等電阻拉高總線</p><p>　　delayus(4,4); //延時60us</p><p>　　if(DQ==1) //沒有接收到應(yīng)答信號，繼續(xù)復(fù)位</p><p><b>　　st=1;</b></p>

93、;<p>　　else //接收到應(yīng)答信號</p><p><b>　　st=0;</b></p><p>　　delayus(50,10); //延時430us</p><p><b>　　}</b></p><p>&

94、lt;b>　　}</b></p><p>　　DS18B20的讀時序：</p><p>　　對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。 </p><p>　　對于DS18B20的讀時隙是從主機(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在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完

95、成。</p><p>　　圖4.4 DS18B20讀時序圖</p><p>　　/********************************************************************</p><p>　　* 名 稱：read_byte() </p><p>　　* 功 能：18b20讀字節(jié)<

96、;/p><p>　　* 出口參數(shù)：讀出18B20的內(nèi)容</p><p>　　********************************************************************/</p><p>　　uch read_byte()</p><p><b>　　{</b></p>

97、<p><b>　　uch i;</b></p><p>　　uch value = 0; //讀出溫度</p><p>　　static bit j;</p><p>　　for (i = 8;i > 0;i--)</p><p><b

98、>　　{</b></p><p>　　value >>= 1;</p><p><b>　　DQ_LOW();</b></p><p>　　NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP(); //6us</p><p>　　DQ_HIGH();

99、 //拉至高電平</p><p>　　NOP();NOP();NOP();NOP();NOP(); //4us</p><p><b>　　j = DQ;</b></p><p>　　if (j) value |= 0x80;</p><p>　　delay(2, 7);

100、 //63us</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return (value);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　DS18B20的寫時序：</p><p>　　對于DS18B20

101、的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。 </p><p>　　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。 </p><p>　　圖4.5 DS18B20寫時序圖</p>&l

102、t;p>　　/********************************************************************</p><p>　　* 名 稱：write_byte() </p><p>　　* 功 能：寫18b20寫字節(jié)</p><p>　　* 入口參數(shù)：uch val 待寫的數(shù)據(jù)</p>&

103、lt;p>　　*******************************************************************/</p><p>　　void write_byte(uch val)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uch i;</b><

104、/p><p><b>　　uch temp;</b></p><p>　　for (i = 8;i > 0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp = val & 0x01; //最低位移出</p><p

105、><b>　　DQ_LOW();</b></p><p>　　NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();//從高拉至低電平,產(chǎn)生寫時間隙</p><p>　　if (temp == 1) DQ_HIGH(); //如果寫1,拉高電平</p><p>　　delay(2, 7);

106、 //延時63us</p><p>　　DQ_HIGH();</p><p>　　NOP();NOP();</p><p>　　val = val >> 1; //右移一位</p><p><b>　　}</b></p><p><b>

107、;　　}</b></p><p>　　DS18B20內(nèi)部帶有共9個字節(jié)的高速暫存器RAM和電可擦除EEPROM，起結(jié)構(gòu)如表2所示。</p><p>　　表2 DS18B20高速暫存器結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS18B20所包含的操作指令如表3所示。</p><p>　　表3 DS18B20操作指令</p><

108、p>　　溫度數(shù)據(jù)在高速暫存器RAM的第0和第1個字節(jié)中的存儲格式如下表4所示。</p><p>　　表4 DS18B20溫度數(shù)據(jù)存儲格式</p><p>　　DS18B20在出廠是默認(rèn)配置為12位，其中最高位為符號位，即溫度值共11位，單片機(jī)在讀取數(shù)據(jù)時，一次會讀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便為所測的實際溫度值。另外，還需要判斷溫度的正

109、負(fù)。前5個數(shù)字為符號位，這5位同時變化，我們只需要判斷11位就可以了。前5位為1時，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才可得到實際溫度值。前5位為0時，讀取的溫度為正值，且溫度為正值時，只要將測得的數(shù)值乘以0.0625即可得到實際溫度值?？紤]到實際使用的需要，在這里我們只使用一個DS18B20，故每次操作前只需復(fù)位后發(fā)出Skip ROM指令（即跳過ROM指令）再讀出溫度的正值、并精確到小數(shù)點后一位，即可滿足設(shè)計

110、需求。</p><p>　　/*****************************************************************</p><p>　　* 名 稱：get_temp() </p><p>　　* 功 能：啟動溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　************************

111、*****************************************/</p><p>　　void get_tem()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar tem1,tem2,num;</p><p>　　float aaa;</p><p>　

112、　reset(); //復(fù)位</p><p>　　write_byte(0xCC); //跳過ROM</p><p>　　write_byte(0x44); //溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　for(num=100;num>0;num--) //確保溫度轉(zhuǎn)換完成所需要的時間</p>&l

113、t;p>　　reset(); //再次復(fù)位，等待從機(jī)應(yīng)答</p><p>　　write_byte(0xCC); //忽略ROM匹配</p><p>　　write_byte(0xBE); //發(fā)送讀溫度命令</p><p>　　tem1=read_byte(); //讀出溫度低8<

114、;/p><p>　　tem2=read_byte(); //讀出溫度高8位</p><p>　　shu=(tem2<<4|tem1>>4); //溫度整數(shù)部分</p><p>　　aaa=(tem2*256+tem1)*6.25; //溫度小數(shù)部分</p><p>　　temper=(int)aaa;

115、 //強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成整型</p><p>　　a1=temper/1000; //取溫度十位</p><p>　　a2=temper%1000/100; //取個位</p><p>　　a3=temper%100/10; //小數(shù)點后個位</p><p>　　a4=temper%10;

116、 //小數(shù)點后十位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　DS18B20的接口實現(xiàn)</p><p>　　4.3.1 硬件設(shè)計</p><p>　　DS18B20在本次設(shè)計中接線圖如圖4.6 所示，實驗板硬件圖如圖4.7所示</p><p>　　這次實驗

117、只焊了兩個溫度傳感器而已，其他兩個用法一樣，留作外接口，可以方便外用。</p><p>　　圖4.6 DS18B20原理圖 圖4.7 DSB18B20硬件連接實物圖</p><p>　　4.3.2 軟件設(shè)計</p><p>　　根據(jù)DS18B20約定的通訊協(xié)議，每次使用DS18B20之前都必須經(jīng)過三個步驟，即先復(fù)位DS18B20，接著發(fā)出

118、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)將實現(xiàn)讀出DS18B20的溫度并實時顯示到LCD12864上，分辨率為0.0625℃。由于DS18B20對時序要求很嚴(yán)格，所以在程序設(shè)計時，時序要多加注意一點，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，具體實現(xiàn)效果圖如圖4.8 流程圖如圖4.9所示</p>

119、;<p>　　圖 4.8溫度采集效果實物圖</p><p>　　圖4.9 DS18B20讀取溫度流程圖</p><p><b>　　設(shè)計心得總結(jié)</b></p><p>　　4.4.1 焊接問題：</p><p>　　焊接DS18B20時，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

120、為電烙鐵一般溫度為350 ~ 450度，而傳感器承受溫度為125度。我曾經(jīng)因此燒壞了兩個傳感器，得此痛訓(xùn)！</p><p>　　4.4.2 軟件設(shè)計：</p><p>　　DS18B20時序要求較為嚴(yán)格，這里的嚴(yán)格不是說一定要按手冊的時間一摸一樣而是說相對其他芯片來說嚴(yán)格了一點。如果讀取不到溫度應(yīng)該檢查一下時序時間設(shè)計問題。再有一個難點就是溫度轉(zhuǎn)換問題。溫度能顯示到小數(shù)點后4位，如果要將溫

121、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，化浮點數(shù)為整數(shù)，當(dāng)然也可以直接采用浮點數(shù)相乘。開機(jī)會出現(xiàn)85C那是18B20復(fù)位值</p><p><b>　　4.4.3 不足：</b></p><p>　　此次設(shè)計沒有處理溫度負(fù)數(shù)情況，如果要處理應(yīng)該判斷最高位符號位，然后取反加一。</p><p>　　18B20可單總線掛多個，這里I

122、O口有剩再加上為了程序設(shè)計簡單采用了并口方式。</p><p>　　存儲芯片AT24C02簡單介紹及接口實現(xiàn)</p><p>　　AT24C02功能描述管腳定義</p><p>　　AT24C02是一個2K位串行CMOS E2PROM， 內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，CATALYST公司的先進(jìn)CMOS技術(shù)實質(zhì)上減少了器件的功耗。AT24C02有一個16字節(jié)頁寫緩沖器。該

123、器件通過IC總線接口進(jìn)行操作，有一個專門的寫保護(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)生串行時鐘和所有起始停止信號的主器件控制的。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可以實現(xiàn)將最多8個AT24C02器件連接到總線上。　　 </p>