畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-分布式溫度傳感器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　.</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科技的進(jìn)步帶動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)也成為當(dāng)今科技的一個(gè)主流，廣泛地深入到研究和應(yīng)用工程的各個(gè)領(lǐng)域。</p>

2、<p>　　溫度是一個(gè)和人們生活環(huán)境有著密切關(guān)系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測(cè)量和控制的重要物理量，是國(guó)際單位制七個(gè)基本量之一。溫度的變化會(huì)給我們的生活、工作、生產(chǎn)等帶來(lái)重大影響，因此對(duì)溫度的測(cè)量至關(guān)重要。其測(cè)量控制一般使用各式各樣形態(tài)的溫度傳感器。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸相處理的功能器件，溫度傳感器的作用日顯突出，已成為自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)量測(cè)試中不可缺少

3、的重要技術(shù)工具，其應(yīng)用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　分布式溫度傳感器在電力工業(yè)、煤礦、森林、火災(zāi)、高層建筑、航空、航天飛行器等有著重要的應(yīng)用前景，引起研究人員的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，已經(jīng)有不少分布式溫度傳感器的報(bào)道，包括基于光纖非線性效應(yīng)的拉曼溫度傳感器等，但由于其昂貴的成本而無(wú)法得到廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)使用了美國(guó) Dallas 半導(dǎo)體公司的新一代數(shù)字式溫度傳感器DS18B20,它具有獨(dú)特

4、的單總線接口方式 ,即允許在一條信號(hào)線上掛接數(shù)十甚至上百個(gè)數(shù)字式傳感器 ,從而使測(cè)溫裝置與各傳感器的接口變得十分簡(jiǎn)單 ,克服了模擬式傳感器與微機(jī)接口時(shí)需要的A/D轉(zhuǎn)換器及其它復(fù)雜外圍電路的缺點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是心AT89S52為單片機(jī)作為控制核心，提出了一種基于DS18B20的分布式溫度傳感系統(tǒng)，多個(gè)溫度傳感節(jié)點(diǎn)通過(guò)單總線通過(guò)單總線與單片機(jī)相聯(lián)形成分布式系統(tǒng)。單片機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度的變化，通過(guò)128

5、*64圖形液晶顯示各節(jié)點(diǎn)溫度的數(shù)值，當(dāng)溫度值超出允許范圍時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，從而遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)溫度系統(tǒng)的管理和控制。這種分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)具有成本低廉、傳感精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、易于管理等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　方案

6、一：該方案以模擬溫度傳感器AD590為測(cè)溫元件,</p><p>　　圖1.1 方案一溫度測(cè)量系統(tǒng)方案框圖</p><p>　　方案二：該方案以智能溫度傳感器DS18B20為測(cè)溫元件，</p><p>　　圖1.2 方案一溫度測(cè)量系統(tǒng)方案框圖</p><p><b>　　1.2 方案論證</b></p>&

7、lt;p>　　1.3 系統(tǒng)工作原理</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真</b></p><p><b>　　2.1 電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1.1 DS18B20與單片機(jī)的接口技術(shù)</p><p>　　1.中央處理器AT89S52簡(jiǎn)介</p><

8、;p>　　AT89S52是由美國(guó)Atmel 公司生產(chǎn)的至今為止世界上最新型的高性能八位單片機(jī)。</p><p>　?、?AT89S52的特點(diǎn)</p><p>　　AT89S52具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　　·AT89S52與MCS-51系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；</p><p>　　·片內(nèi)有4

9、k字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫(xiě)程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　·全靜態(tài)工作,工作范圍:0Hz～24MHz；</p><p>　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密；</p><p>　　·128×8位內(nèi)部RAM；</p><p>　　·32位雙向輸入輸出線；</p><p>　　

10、83;兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p>　　·五個(gè)中斷源,兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)；</p><p>　　·一個(gè)全雙工的異步串行口；</p><p>　　·間歇和掉電兩種工作方式。</p><p>　?、?AT89S52的功能描述</p><p>　　AT89S52是一種低損耗、高性能、CM

11、OS八位微處理器，片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫(xiě)入程序的存儲(chǔ)器，能重復(fù)寫(xiě)入/擦除1000次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。它與MCS-51系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替MCS-51系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具有許多MCS-51系列產(chǎn)品沒(méi)有的功能。</p><p>　　AT89S52可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長(zhǎng)度小于4K，四個(gè)I

12、/O口全部提供給用戶(hù)?？捎?V電壓編程,而且擦寫(xiě)時(shí)間僅需10毫秒，僅為8751/87C51的擦除時(shí)間的百分之一,與8751/87C51的12V電壓擦寫(xiě)相比，不易損壞器件，沒(méi)有兩種電源的要求，改寫(xiě)時(shí)不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。工作電壓范圍寬（2.7V~6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz～24MHz之間，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有靈活性,系統(tǒng)能快能慢。AT89C51芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提

13、供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。P0口是三態(tài)雙向口,通稱(chēng)數(shù)據(jù)總線口,因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)操作。</p><p>　?、?AT89S52引腳功能</p><p>　　AT89S52單片機(jī)40引腳分布如右圖3.3.4。</p><p>　　AT89S52是一種低損耗、高性能、CMOS八位</p><

14、p>　　微處理器，片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速</p><p>　　擦除快速寫(xiě)入程序的存儲(chǔ)器，能重復(fù)寫(xiě)入/擦除1000次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。它與MCA-51系列單片</p><p>　　機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代</p><p>　　替MCS-51系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具有許多MCS-51系列產(chǎn)品沒(méi)有的功能。</p>

15、<p>　　AT89S52可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長(zhǎng)度小于4K，四個(gè)I/O口全部提供給用戶(hù)?？捎?V電壓編程,而且擦寫(xiě)時(shí)間僅需10毫秒，僅為8751/87C51的擦除時(shí)間的百分之一,與8751/87C51的12V電壓擦寫(xiě)相比，不易損壞器件，沒(méi)有兩種電源的要求，改寫(xiě)時(shí)不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。工作電壓范圍寬（2.7V~6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz

16、～24MHz之間，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有靈活性,系統(tǒng)能快能慢。AT89C51芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。P0口是三態(tài)雙向口,通稱(chēng)數(shù)據(jù)總線口,因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)操作。</p><p>　?。?）DS18B20數(shù)字溫度傳感器概述</p><p>　　DS18B20數(shù)字溫

17、度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以?huà)旌芏噙@樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。</p><p>　　DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)</p><p>　　只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。</p><p>　　在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。</p>

18、<p>　　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。</p><p>　　測(cè)量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。</p><p>　　數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶(hù)可以從9位到12位選擇。</p><p>　　內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。</p><p>　　TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見(jiàn)圖4-2，其引腳功能描述見(jiàn)

19、表4-1。</p><p>　　圖4-2 DS18B20引腳結(jié)構(gòu)圖（底視圖）</p><p>　　表4-1　DS18B20詳細(xì)引腳功能描述</p><p>　?。?）DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS18B20的內(nèi)部框圖如圖4-3所示。64位ROM存儲(chǔ)器件獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。暫存器包含兩字節(jié)（0和1字節(jié)）的溫度寄存器，用于存儲(chǔ)溫

20、度傳感器的數(shù)字輸出。暫存器還提供一字節(jié)的上線警報(bào)觸發(fā)（TH）和下線警報(bào)觸發(fā)（TL）寄存器（2和3字節(jié)），和一字節(jié)的配置寄存器（4字節(jié)），使用者可以通過(guò)配置寄存器來(lái)設(shè)置溫度轉(zhuǎn)換的精度。暫存器的5、6和7字節(jié)器件內(nèi)部保留使用。第八字節(jié)含有循環(huán)冗余碼（CRC ）。使用寄生電源時(shí)，DS18B20不需額外的供電電源；當(dāng)總線為高電平時(shí)，功率由單總線上的上拉電阻通過(guò)DQ引腳提供；高電平總線信號(hào)同時(shí)也向內(nèi)部電容CPP充電，CPP在總線低電平時(shí)為器件供電

21、。</p><p>　　圖4-3 DS18B20的內(nèi)部框圖</p><p>　　DS18B20加電后，處在空閑狀態(tài)。要啟動(dòng)溫度測(cè)量和模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，處理器須向其發(fā)出Convert T [44h] 命令；轉(zhuǎn)換完后，DS18B20回到空閑狀態(tài)。溫度數(shù)據(jù)是以帶符號(hào)位的16-bit補(bǔ)碼存儲(chǔ)在溫度寄存器中的，如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 溫度寄存器格式&l

22、t;/p><p>　　符號(hào)位說(shuō)明溫度是正值還是負(fù)值，正值時(shí)S=0，負(fù)值時(shí)S=1。表4-2給出了一些數(shù)字輸出數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的溫度值的例子。</p><p>　　表4-2 溫度/數(shù)據(jù)的關(guān)系</p><p>　?。?）DS18B20的命令序列</p><p><b>　　初始化</b></p><p>　　RO

23、M命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù)；</p><p>　　功能命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù)。</p><p>　　訪問(wèn)DS18B20必須嚴(yán)格遵守這一命令序列，如果丟失任何一步或序列混亂，DS18B20都不會(huì)響應(yīng)主機(jī)（除了Search ROM 和Alarm Search這兩個(gè)命令，在這兩個(gè)命令后，主機(jī)都必須返回到第一步）。</p><p><b>　　初始化：</

24、b></p><p>　　DS18B20所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開(kāi)始。由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后的由DS18B20發(fā)出的應(yīng)答脈沖構(gòu)成。當(dāng)DS18B20發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即向主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。</p><p><b>　?、?ROM命令：</b></p><p>　　ROM命令通過(guò)每個(gè)器件64-bit的

25、ROM碼，使主機(jī)指定某一特定器件（如果有多個(gè)器件掛在總線上）與之進(jìn)行通信。DS18B20的ROM如表4-3所示，每個(gè)ROM命令都是8 bit長(zhǎng)。</p><p>　　表4-3 DS18B20 ROM命令</p><p><b>　?、?功能命令：</b></p><p>　　主機(jī)通過(guò)功能命令對(duì)DS18B20進(jìn)行讀/寫(xiě)Scratchpad存儲(chǔ)器，

26、或者啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換。DS18B20的功能命令如表4-4所示。</p><p>　　表4-4 DS18B20功能命令</p><p>　?。?）DS18B20的信號(hào)方式</p><p>　　DS18B20采用嚴(yán)格的單總線通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)類(lèi)型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫(xiě)0、寫(xiě)1、讀0和讀1。除了應(yīng)答脈沖所有這些信號(hào)都由主機(jī)發(fā)出同步信號(hào)?？偩€上

27、傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)和命令都是以字節(jié)的低位在前。</p><p>　　初始化序列：復(fù)位脈沖和應(yīng)答脈沖</p><p>　　在初始化過(guò)程中，主機(jī)通過(guò)拉低單總線至少480µs，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖(TX)。然后主機(jī)釋放總線并進(jìn)入接收(RX)模式。當(dāng)總線被釋放后，5kΩ的上拉電阻將單總線拉高。DS18B20檢測(cè)到這個(gè)上升沿后，延時(shí)15µs~60µs，通過(guò)拉低總線60µ

28、s~240µs產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。初始化波形如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5 初始化脈沖</p><p><b>　?、?讀和寫(xiě)時(shí)序</b></p><p>　　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)。在每一個(gè)時(shí)序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。讀/寫(xiě)時(shí)序如圖3-6所示。</

29、p><p><b>　　寫(xiě)時(shí)序</b></p><p>　　存在兩種寫(xiě)時(shí)序：“寫(xiě)1”和“寫(xiě)0”。主機(jī)在寫(xiě)1時(shí)序向DS18B20寫(xiě)入邏輯1，而在寫(xiě)0時(shí)序向DS18B20寫(xiě)入邏輯0。所有寫(xiě)時(shí)序至少需要60µs，且在兩次寫(xiě)時(shí)序之間至少需要1µs的恢復(fù)時(shí)間。兩種寫(xiě)時(shí)序均以主機(jī)拉低總線開(kāi)始。</p><p>　　產(chǎn)生寫(xiě)1時(shí)序：主機(jī)拉低總線

30、后，必須在15µs內(nèi)釋放總線，然后由上拉電阻將總線拉至高電平。產(chǎn)生寫(xiě)0時(shí)序：主機(jī)拉低總線后，必須在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平（至少60µs）。</p><p>　　在寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始后的15µs~60µs期間，DS18B20采樣總線的狀態(tài)。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。</p><p><

31、b>　　讀時(shí)序</b></p><p>　　DS18B20只能在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)才能向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)。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)。所有讀時(shí)序至少60µs，且在兩次獨(dú)立的讀時(shí)序之間至少需要1µs的恢復(fù)時(shí)間。</p><p>　　每次讀時(shí)序由主機(jī)發(fā)起，拉低總線至少1µs。在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)序之后，DS

32、18B20開(kāi)始在總線上傳送1或0。若DS18B20發(fā)送1，則保持總線為高電平；若發(fā)送0，則拉低總線。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)。DS18B20發(fā)出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)序下降沿起始后的15µs內(nèi)有效，因此主機(jī)必須在讀時(shí)序開(kāi)始后的15µs內(nèi)釋放總線，并且采樣總線狀態(tài)。</p><p>　　圖4-6 DS18B20讀/寫(xiě)時(shí)序圖</p>

33、<p>　　DS18B20 在使用時(shí)，一般都采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。只需將DS18B20 信號(hào)線與單片機(jī)1 位I/O線相連，且單片機(jī)的1 位I/O 線可掛接多個(gè)DS18B20 ，就可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)或多點(diǎn)溫度檢測(cè)。</p><p>　?。?）小數(shù)的顯示方法</p><p>　　DS18B20轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)有四位二進(jìn)制小數(shù)，精度為0.0625，可連續(xù)表示一位十進(jìn)制小數(shù)，因此在數(shù)碼顯示時(shí)，

34、只顯示1位小數(shù)。在對(duì)四位二進(jìn)制小數(shù)進(jìn)行處理時(shí)，可先計(jì)算出這四位二進(jìn)制小數(shù)對(duì)應(yīng)的四位十進(jìn)制小數(shù)，然后對(duì)這四位十進(jìn)制小數(shù)舍棄后三位，只保留一位。在編寫(xiě)程序時(shí)，可編制一個(gè)反映二進(jìn)制小數(shù)與顯示碼對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格，根據(jù)四位二進(jìn)制小數(shù)的十六種不同情況查找對(duì)應(yīng)的一位十進(jìn)制小數(shù)的段碼，具體映射關(guān)系如表4-5所示：</p><p>　　表4-5 二進(jìn)制小數(shù)與顯示碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p>　　2.1.2 鍵

35、盤(pán)模塊電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.3 液晶顯示與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、引腳分布及功能</b></p><p>　　1、12864液晶顯示屏共有20個(gè)引腳，其引腳名稱(chēng)及引腳編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖（圖1）所示：</p><p>　　圖1 12864液晶顯示模塊引腳分布圖</p

36、><p>　　2、引腳功能如表1所示：</p><p>　　表1 12864液晶顯示模塊引腳功能</p><p>　　二、顯示原理及控制方法</p><p><b>　　1、顯示原理</b></p><p>　　12864液晶屏橫向一共有128個(gè)點(diǎn)，縱向有64個(gè)點(diǎn)，全屏分為左半屏和右半屏，DDRAM表

37、與128×64點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示：</p><p>　　表2 12864液晶模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　左 半 屏 右 半 屏</p><p>　　在液晶屏上顯示16*16點(diǎn)陣漢字首先將漢字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼，在送入的液晶屏的相應(yīng)的位置，下面以“學(xué)”字的顯示為例進(jìn)行說(shuō)明，“

38、學(xué)”字在液晶屏的上的點(diǎn)陣排布如圖2所示，在顯示時(shí)先輸入漢字的第1頁(yè)的16位數(shù)據(jù)，在輸入第2頁(yè)的16位數(shù)據(jù)，即第1頁(yè)與第1列的公共部分即為要輸入的第1個(gè)數(shù)據(jù)，第1頁(yè)與第2列的公共部分即為第2個(gè)要輸入的數(shù)據(jù)，按照這種取碼方式可得出該字代碼如下：（注：上面所說(shuō)的第幾頁(yè)，第幾列是相對(duì)漢字所說(shuō)的）</p><p>　　DB 40h, 30h, 11h, 96h, 90h, 90h, 91h, 96h<

39、;/p><p>　　DB 90h, 90h, 98h, 14h, 13h, 50h, 30h, 00h</p><p>　　DB 04h, 04h, 04h, 04h, 04h, 44h, 84h, 7Eh</p><p>　　DB 06h, 05h, 04h, 04h, 04h, 06h, 04h, 00h

40、 </p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　圖形顯示的工作原理與漢字顯示相似，如果在某位置顯示指定大小的圖形時(shí)，首先利用圖形取模軟件，將圖形的代碼提取出來(lái)，再根據(jù)顯示漢字的原理將每頁(yè)碼的數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的寄存器中即可。</p><p><b>　　2、控制方法</b&

41、gt;</p><p><b>　?。?）讀取狀態(tài)字</b></p><p>　　BUSY＝1：忙不能操作； BUSY=0：不忙可操作。</p><p><b>　　讀狀態(tài)子程序：</b></p><p>　　BUSY： CLR E</p><p>　　CLR RS

42、 ；RS清0</p><p>　　SETB RW ；RW置1</p><p><b>　　PRR01:</b></p><p>　　MOV DATA,#0FFH ；將數(shù)據(jù)口置1，準(zhǔn)備讀數(shù)據(jù)總線</p><p>　　SETB E ；E置1，液晶模塊將當(dāng)前

43、狀態(tài)送到數(shù)據(jù)總線</p><p>　　MOV A,DATA ；讀數(shù)據(jù)總線</p><p>　　CLR E ；將E置1，為下次讀做準(zhǔn)備</p><p>　　JB ACC.7,PRR01 ；為1，表示液晶屏處于忙狀態(tài)，需等到ACC.7為0，返回主程序。</p><p><b>　　RET

44、</b></p><p><b>　?。?）寫(xiě)指令</b></p><p><b>　　寫(xiě)指令子程序：</b></p><p><b>　　PRM:</b></p><p>　　LCALL BUSY ;調(diào)用判忙子程序</p><

45、;p>　　CLR RS ;RS為0設(shè)置為寫(xiě)指令操作</p><p>　　CLR RW ;RW清0</p><p><b>　　SETB E</b></p><p>　　MOV DATAES,COM ;COM中為所送指令</p><p>　　CLR

46、E ;E下降沿液晶模塊從數(shù)據(jù)總線上讀入指令</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　?。?）寫(xiě)數(shù)據(jù) </b></p><p>　　操作完成后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。 </p><p><b>　　寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)子程序:<

47、/b></p><p><b>　　PRD:</b></p><p>　　LCALL BUSY ;調(diào)用判忙子程序</p><p>　　SETB RS ;RS置1設(shè)置為寫(xiě)數(shù)據(jù)操作</p><p>　　CLR RW ;RW清0</p>&

48、lt;p><b>　　SETB E</b></p><p>　　MOV DATAES,DAT ;DAT中存放所送數(shù)據(jù)</p><p>　　CLR E ;E下降沿液晶模塊從數(shù)據(jù)總線上讀入指令</p><p><b>　　RET</b></p><p>　?。?/p>

49、4）顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置 </p><p>　　D=1：開(kāi)顯示；D=0關(guān)顯示。</p><p><b>　　顯示開(kāi)關(guān)子程序：</b></p><p>　　DISPLAYYN： </p><p>　　MOV COM，#3FH ;將顯示開(kāi)數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線；3F表示顯示開(kāi),3E表示顯示關(guān)</p><p>

50、<b>　　CLR RS</b></p><p><b>　　CLR RW</b></p><p>　　LCALL PRM ;調(diào)用寫(xiě)入指令子程序</p><p><b>　　RET</b></p><p>　?。?）顯示起始行設(shè)置</p><p&g

51、t;　　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。</p><p><b>　　顯示起始行子程序:</b></p><p>　　HENGFIRST: </p><p>　　MOV A,COM ;COM中存放顯示的起始行數(shù)</p><p>　　ORL A,#0C0H</p><p>

52、　　MOV COM,A ;實(shí)際送入的指令代碼</p><p><b>　　CLR RS</b></p><p><b>　　CLR RW</b></p><p><b>　　LCALL PRM</b></p><p><b>　　RET</b>&l

53、t;/p><p>　?。?)頁(yè)面地址設(shè)置 </p><p>　　頁(yè)面地址是DDRAM的行地址。8行為一頁(yè)，DDRAM共64行即8頁(yè)，DB2-DB0表示0-7頁(yè)。</p><p><b>　　顯示起始頁(yè)子程序:</b></p><p>　　PAGEFIRST:</p><p>　　MOV A,COM

54、 ;COM中為實(shí)際的頁(yè)碼</p><p>　　ORL A,#0B8h ;將實(shí)際的頁(yè)數(shù)和B8的或所得的結(jié)果即是要送的指令代碼</p><p><b>　　MOV COM,A</b></p><p><b>　　CLR RS</b></p><p><b

55、>　　CLR RW</b></p><p>　　LCALL PRM ;調(diào)用寫(xiě)入指令子程序</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　?。?）列地址設(shè)置 </b></p><p>　　列地址計(jì)數(shù)器在每一次讀／寫(xiě)數(shù)據(jù)后它將自動(dòng)加一。

56、</p><p>　　顯示起始列設(shè)置子程序:</p><p><b>　　LIEFIRST:</b></p><p>　　MOV A,COM ;COM中為實(shí)際的列碼</p><p>　　ORL A,#0B8h ;將實(shí)際的頁(yè)數(shù)和40的或所得的結(jié)果即是要送的指令代碼</p

57、><p>　　MOV COM,A </p><p><b>　　CLR RS</b></p><p><b>　　CLR RW </b></p><p>　　LCALL PRM ;調(diào)用寫(xiě)入指令子程序</p><p><b>　　RE

58、T</b></p><p><b>　?。?）讀數(shù)據(jù) </b></p><p>　　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。</p><p><b>　　讀顯示數(shù)據(jù)子程序：</b></p><p><b>　　RRD：</

59、b></p><p>　　LCALL BUSY ;調(diào)用判忙子程序</p><p><b>　　SETB RS</b></p><p><b>　　SETB RW</b></p><p>　　MOV DAT,#0FFH ;置讀數(shù)據(jù)模式</p>&l

60、t;p><b>　　SETB E</b></p><p>　　CLR E ;E下降沿液晶模塊從數(shù)據(jù)總線上讀入指</p><p>　　MOV A,DAT ;將顯示數(shù)據(jù)讀入到累加器A</p><p><b>　　RET</b></p><p>&

61、lt;b>　　設(shè)計(jì)實(shí)例</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：①在12864液晶屏上顯示“仿真設(shè)計(jì)”四個(gè)16*16的漢字；</p><p>　?、谠?2864液晶屏上顯示奧運(yùn)圖標(biāo)。</p><p><b>　　接口電路</b></p><p>　　單片機(jī)與12864液晶顯示模塊的接口電路如圖3所示。&l

62、t;/p><p>　　圖3 12864液晶顯示電路圖</p><p>　　讀狀態(tài)字（Staus Read）</p><p>　　狀態(tài)字是計(jì)算機(jī)了解12864-1當(dāng)前狀態(tài)的唯一的信息渠道。狀態(tài)字為一個(gè)字節(jié)，其中僅3位有效位，它們是：</p><p>　　BUSY 表示當(dāng)前12864-1接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)。BUSY=1表示12864正在處

63、理計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的指令或數(shù)據(jù)。此時(shí)接口電路被封鎖，不能接受除狀態(tài)字以外的任何操作。</p><p>　　BUSY=0表示12864接口控制電路，已處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)，等待計(jì)算機(jī)的訪問(wèn)。</p><p>　　ON/OFF 表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。ON/OFF=1表示關(guān)閉顯示狀態(tài)，ON/OFF表示開(kāi)顯示狀態(tài)。</p><p>　　RESET 表示當(dāng)前12864-1的工作狀態(tài)，即

64、反映RST端的電平狀態(tài)。當(dāng)RST為低電平狀態(tài)時(shí)，12864-1處于復(fù)位工作狀態(tài)，RESET=1。當(dāng)前RST為高電平狀態(tài)時(shí)， 12864-1為正常工作狀態(tài)，RESET=0。</p><p>　　在指令設(shè)置和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)要注意狀態(tài)字中的BUSY標(biāo)志。只有在BUSY=0時(shí)，計(jì)算機(jī)對(duì)12864的操作才能有效。因此計(jì)算機(jī)在每次對(duì)12864操作之前，都要讀出狀態(tài)字判斷BUSY是否為“0”，則計(jì)算機(jī)需要等待，直至BUSY=0為

65、止。</p><p>　　顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置（Display on/off）</p><p>　　該指令設(shè)置顯示開(kāi)/關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的工作方式，從而控制顯示屏上的顯示狀態(tài)。當(dāng)D=1為開(kāi)顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器正常工作，顯示屏上呈現(xiàn)所需的顯示效果。此時(shí)在狀態(tài)字中ON/OFF=0。當(dāng)D=0為關(guān)顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器被置零，顯示屏呈不顯示狀態(tài)，但顯示存儲(chǔ)器并沒(méi)有被破壞，在狀態(tài)

66、字中ON/OFF=1。</p><p>　　顯示起始行設(shè)置（Display Start Line）</p><p>　　該指令設(shè)置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。KS0108有64行顯示的管理能力，該指令中L5~L0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)器的地址。如果定時(shí)間隔地，等間距地修改（如加一或減一）顯示起始行寄器的內(nèi)容，則顯示屏

67、將呈現(xiàn)內(nèi)容向上或向下平滑滾動(dòng)的顯示效果。</p><p>　　頁(yè)面地址設(shè)置[Set Page ( X address)]</p><p>　　該指令設(shè)置了頁(yè)面地址—x地址寄存器的內(nèi)容。12864將顯示存儲(chǔ)器分成8頁(yè)，指令代碼中B2~B0就是要確定當(dāng)前所要選擇的頁(yè)面地址，取值范圍為0~7H，代表第1~8頁(yè)。該指令規(guī)定了以后的讀/寫(xiě)操作將在哪一個(gè)頁(yè)面上進(jìn)行。</p><p

68、>　　列地址設(shè)置（Set Y address）</p><p>　　該指令設(shè)置了Y地址計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，DB5~DB0=0~3FH（1~64）代表某一個(gè)單元地址，隨后的一次讀或?qū)憯?shù)據(jù)將在這個(gè)單元上進(jìn)行。Y地址計(jì)數(shù)器具有自動(dòng)加一功能，在每一次讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)后它將自動(dòng)加一，所以在連續(xù)進(jìn)行讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，Y地址計(jì)數(shù)器不必每次都設(shè)置一次。頁(yè)面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲(chǔ)單元唯一地確定下來(lái)，為后來(lái)的顯示數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)作了地

69、址的選通。</p><p>　　寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)（Write Display Data）</p><p>　　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)，操作完成后列地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。</p><p>　　讀顯示數(shù)據(jù)（Read Display Date）</p><p>　　該操作將12864.-1接口部的輸出寄存器的內(nèi)容讀出，然后列地址

70、計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一。</p><p><b>　　DDRAM地址表</b></p><p>　　12864-1液晶顯示模塊是128×64點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，可與CPU直接接口，具有8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線、6條控制線及電源線。有自己特有的指令描述。下面先了解一下這種顯示的指令描述：</p><p>　　2.1.4 報(bào)警模塊電路設(shè)

71、計(jì)</p><p><b>　　2.2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　2.2.2各功能模塊軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)仿真</b></p><p><b>　　4 PCB板設(shè)計(jì)</b

72、></p><p>　　4.1 產(chǎn)品的制作</p><p>　　4.2 PCB板的制作</p><p>　　4.3元器件的安裝</p><p>　　4.4 元器件的焊接</p><p><b>　　4.5 產(chǎn)品調(diào)試</b></p><p><b>

73、　　總 結(jié)</b></p><p><b>　　參考資料</b></p><p><b>　　致 謝</b></p><p><b>　　附錄1 </b></p><p><b>　　附錄2 </b></p>

74、<p><b>　　前 言1</b></p><p>　　1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.1 方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.2 方案論證3</p><p>　　1.3 系統(tǒng)工作原理3</p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真3</p><

75、;p>　　2.1 電路設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1.1 DS18B20與單片機(jī)的接口技術(shù)3</p><p>　　2.1.2 鍵盤(pán)模塊電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1.3 液晶顯示與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1.4 報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.2 程序設(shè)

76、計(jì)14</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)主程序流程圖14</p><p>　　2.2.2各功能模塊軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.3系統(tǒng)仿真14</p><p>　　4 PCB板設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 產(chǎn)品的制作14</p><p>　　4.2 PCB板的制

77、作14</p><p>　　4.3元器件的安裝14</p><p>　　4.4 元器件的焊接14</p><p>　　4.5 產(chǎn)品調(diào)試14</p><p><b>　　總 結(jié)14</b></p><p><b>　　參考資料14</b></p>