畢業(yè)設(shè)計(jì)--八路溫度采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目 八路溫度采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　選題性質(zhì)：設(shè)計(jì)□報(bào)告□其他</p><p>　　院 系 電子工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) </p><p>　　班 級(jí) 20

2、10 級(jí) （2） 班 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)生姓名 X X X </p><p>　　指導(dǎo)教師 X X </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)選題審批單</b></p><p>　　年級(jí) 10

3、 專業(yè) 電子工程信息技術(shù) 班級(jí) 2班 </p><p>　　2013 屆 電子工程 學(xué)院</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告及進(jìn)度要求</p><p>　　年級(jí) 2010 班級(jí) 2班 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

4、　　在實(shí)際生產(chǎn)和生活等各個(gè)領(lǐng)域中，溫度是環(huán)境因素不可或缺的一部分，對(duì)溫度進(jìn)行及時(shí)精確的控制和檢測(cè)顯得尤為重要。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)在控制成本的前提下，設(shè)計(jì)了一款高精度、可同時(shí)檢測(cè)八路溫度并由液晶顯示器對(duì)各路溫度值進(jìn)行顯示的溫度檢測(cè)顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AT89S51為控制核心，采用可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度采集，八路溫度值由六位LED顯示器顯示。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，其測(cè)溫范圍為-55℃～

5、+125℃，該系統(tǒng)在現(xiàn)代電子工業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)期有良好的應(yīng)用前景。</p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89S51、多路溫度檢測(cè)、LED顯示、 DS18B20</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目 錄I

6、I</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的來源1</p><p>　　1.2 課題的目的1</p><p>　　1.3 課題的意義1</p><p>　　第2章 八路溫度采集顯示系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)3</p>

7、<p>　　2.1 確定設(shè)計(jì)流程圖3</p><p>　　2.2 八路溫度采集顯示系統(tǒng)方案論證3</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)的選取4</p><p>　　2.2.2 溫度傳感器的選取4</p><p>　　2.2.3 顯示器的選取6</p><p>　　2.3 確定總體設(shè)計(jì)方案7<

8、;/p><p>　　第3章 八路溫度采集顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 AT89S51單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳說明8</p><p>　　3.1.1 AT89S51單片機(jī)的特點(diǎn)8</p><p>　　3.1.2 AT89S51單片機(jī)引腳功能說明9</p><p>　　3.2溫度采集模塊硬件設(shè)計(jì)11<

9、;/p><p>　　3.2.1 DS18B20傳感器的結(jié)構(gòu)11</p><p>　　3.2.2 DS18B20的特點(diǎn)13</p><p>　　3.2.3 DS18B20與單片機(jī)連接15</p><p>　　3.3 顯示模塊硬件設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.3.1數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)15</p>

10、;<p>　　第4章八路溫度采集軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 溫度采集程序設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.2 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.3 顯示程序設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.4 主程序22</p><p>　　第5章 仿真測(cè)試25</p>

11、<p>　　5.1 溫度顯示25</p><p>　　5.2 控制需要顯示第幾路溫度25</p><p><b>　　結(jié) 論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附錄29</b></p>

12、<p>　　1、 系統(tǒng)程序29</p><p>　　2、 系統(tǒng)電路圖39</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的來源</b></p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域中，溫度是環(huán)境因素的不可或缺的一部分，對(duì)溫度進(jìn)行及時(shí)精確的

13、控制和檢測(cè)顯得尤為重要。比如消防電氣的非破壞性溫度檢測(cè)，電力、電訊設(shè)備的過熱故障預(yù)知檢測(cè)，空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測(cè)，在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中也用到溫度的測(cè)量，化工、機(jī)械等設(shè)備溫度過熱檢測(cè)，土壤各個(gè)層面上的溫度將會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，以及熱處理中工件各個(gè)部位的溫度對(duì)工件形成后的性能至關(guān)重要等等?？傊?，現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)溫度檢測(cè)的智能化精確度要求越來越高。</p><p><b>　　1.2 課題的目的</b>

14、;</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，我們對(duì)大學(xué)三年所學(xué)課程將做出一個(gè)總結(jié)，對(duì)各門課程均將有更深入的了解，更加熟練的掌握設(shè)計(jì)方案的提出，設(shè)計(jì)流程的規(guī)劃以及各器件的硬件連和軟件編程，并且能夠更加熟練的操作Proteus仿真軟件，真正培養(yǎng)出科學(xué)的思維方式和靈活解決問題的能力，為以后實(shí)際工作奠定良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)結(jié)束后，我們將得到一款能夠同時(shí)檢測(cè)顯示八路溫度的多點(diǎn)智能測(cè)

15、溫系統(tǒng)，當(dāng)某一路或某幾路溫度值超過設(shè)定的上限值或者下限值時(shí)，報(bào)警電路中的蜂鳴器鳴響且提示閃亮，使操作者能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并控制溫度回到額定溫度范圍內(nèi)。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用靈活，能夠在當(dāng)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療以及日常生活中得到良好的應(yīng)用。</p><p><b>　　1.3 課題的意義</b></p><p>　　溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但

16、從生產(chǎn)的溫度控制器來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比有著較大差距。目前，我國(guó)在這方面總體技術(shù)水平處于20世紀(jì)80年代中后期水平，成熟產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主。它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)控制。而適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國(guó)外已有較多的成熟產(chǎn)品。但由于國(guó)外技術(shù)保密及我國(guó)開發(fā)工作的滯

17、后，還沒有開發(fā)出性能可靠的自整定軟件。控制參數(shù)大多靠人工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定。</p><p>　　國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。它們主要具有如下的特點(diǎn)：一是適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制；二是能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制；三

18、是能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度控制系統(tǒng)的控制；四是溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛；五是溫控器普遍具有參數(shù)自整定功能。借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫控器具有對(duì)控制對(duì)象控制參數(shù)及特性進(jìn)行自動(dòng)整定的功能。有的還具有自學(xué)習(xí)功能，能夠根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化；六是具有控制精度高、抗干擾力強(qiáng)、魯棒性好的特點(diǎn)。

19、</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)符合當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，能夠滿足現(xiàn)代生產(chǎn)生活的需要，其測(cè)溫效率高，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和靈活性。方便快捷的實(shí)現(xiàn)了多路溫度采集并顯示，該系統(tǒng)用液晶顯示器節(jié)省了空間且顯示效果好，報(bào)警電路同時(shí)包含了蜂鳴器和提示燈，能更好的引起操作者的警覺，在實(shí)際生產(chǎn)中能夠降低由于溫度超過額定范圍引發(fā)的事故，有良好的實(shí)用性，在國(guó)內(nèi)

20、外都具備良好的應(yīng)用前景。</p><p>　　第2章 八路溫度采集顯示系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 確定設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　在熟悉課題，明確任務(wù)的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)資料，理清設(shè)計(jì)思路，綜合考慮總的設(shè)計(jì)時(shí)間和各部分設(shè)計(jì)所需時(shí)間，最終決定將本次設(shè)計(jì)分五大步進(jìn)行。</p><p>　?。?）熟悉課題，明確任務(wù)，查閱相關(guān)資料

21、，確定總體設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　（2）根據(jù)各部分的功能劃分功能模塊，確定每一模塊的硬件組成，合理選取具有相應(yīng)功能的器件；</p><p>　　（3）進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，把各器件組成相應(yīng)功能的模塊，并把各功能模塊進(jìn)行電氣連接，形成總的功能系統(tǒng)；</p><p>　?。?）進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，編寫程序，實(shí)現(xiàn)各模塊功能，使整個(gè)系統(tǒng)能夠良好的運(yùn)行；</p>&l

22、t;p>　　（5）進(jìn)行仿真調(diào)試，檢查各模塊功能能否完全實(shí)現(xiàn)，綜合考慮系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性、誤差大小及測(cè)溫效率調(diào)整各器件的各項(xiàng)參數(shù)。使系統(tǒng)的處在最佳性能狀態(tài)。</p><p>　　經(jīng)分析總結(jié)，確定總的設(shè)計(jì)流程如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　2.2 八路溫度采集顯示系統(tǒng)方案論證</p><p>

23、;　　2.2.1 單片機(jī)的選取</p><p>　　若采用8031芯片，其內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，需要進(jìn)行外部擴(kuò)展，這給電路增加了復(fù)雜度，且占用空間增大。</p><p>　　但是如果采用AT89S51單片機(jī)為控制核心優(yōu)點(diǎn)凸顯，51系列微處理器基于簡(jiǎn)化的嵌入式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于從軍事到自動(dòng)控制再到PC機(jī)上的鍵盤上的各種應(yīng)用系統(tǒng)上，僅次于Motorola 68HC11在8位微控制器市場(chǎng)上

24、的銷量，很多制造商都可提供51系列單片機(jī)，像Intel Philips Siemens等，這些制造商給51系列單片機(jī)加入了大量的性能和外部功能，像I2C總線接口，模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，看門狗，PWM輸出等，不少芯片的工作頻率達(dá)到40M，工作電壓下降到1.5V?；谝粋€(gè)內(nèi)核的這些功能使得51系列單片機(jī)很適合作為廠家產(chǎn)品的基本構(gòu)架，它能夠運(yùn)行各種程序而且開發(fā)者只需要學(xué)習(xí)這一個(gè)平臺(tái)[1]。</p><p>　　比較這兩

25、種方案，綜合考慮單片機(jī)的各部分資源，因此此次設(shè)計(jì)選用第二種方案，選用AT89S51單片機(jī)為核心處理器。</p><p>　　2.2.2 溫度傳感器的選取</p><p>　　傳感器是信號(hào)輸入通道的第一道環(huán)節(jié)，也是決定整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于傳感技術(shù)的發(fā)展非常迅速，各種各樣的傳感器應(yīng)運(yùn)而生，所以對(duì)傳感器的正確選用顯得尤為重要。而眾多傳感器對(duì)微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)有較大的影響。當(dāng)今應(yīng)用較多

26、的傳感器大致可以分為以下幾種[2]：</p><p>　?。?）大信號(hào)輸出傳感器。為了與A/D輸入要求相適應(yīng)，傳感器廠家設(shè)計(jì)制造一些專門與A/D相配套的大號(hào)輸出傳感器。通常是把放大電路與傳感器做成一體，使傳感器能直接輸出0～5V、0～10V或0～2.5V要求的信號(hào)電壓，把傳感器與相應(yīng)的變送器電路做成一體，構(gòu)成能輸出4～20mA直流標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的變送器。對(duì)于大電流輸出，只要經(jīng)過簡(jiǎn)單I/V轉(zhuǎn)換即可變?yōu)榇蛐盘?hào)電壓輸出。對(duì)于

27、大信號(hào)電壓可以經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，也可以經(jīng)V/F轉(zhuǎn)換送入微機(jī)，但后者響應(yīng)速度較慢。</p><p>　?。?）集成傳感器。集成傳感器是將傳感器與信號(hào)調(diào)理電路做成一體。例如，將應(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線性化處理、電橋放大等做成一體，構(gòu)成集成壓力傳感器。采用集成傳感器可以減輕輸入通道的信號(hào)調(diào)理任務(wù)，簡(jiǎn)化通道結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）光纖傳感器。這種傳感器其信號(hào)拾取、變換、傳輸都是通過光導(dǎo)纖維實(shí)現(xiàn)的

28、，避免了電路系統(tǒng)的電磁干擾。在信號(hào)輸入通道中采用光纖傳感器可以從根本上解決由現(xiàn)場(chǎng)通過傳感器引入的干擾。</p><p>　?。?）數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器一般都采用頻率敏感效應(yīng)器件構(gòu)成，也可以是由敏感參數(shù)RLC構(gòu)成的振蕩器，或模擬電壓輸入經(jīng)V/F轉(zhuǎn)換等，因此，數(shù)字量傳感器一般都是輸出頻率參量，具有測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng)，便于遠(yuǎn)距離傳送等優(yōu)點(diǎn)。此外，采用數(shù)字量傳感器時(shí)，傳感器輸出如果滿足TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，則可直接

29、接入計(jì)算機(jī)的I/O口或中斷入口。</p><p>　　如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理，因此在設(shè)計(jì)過程中選取溫度傳感器要注意一下幾點(diǎn)：</p><p>　　（1）根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型&l

30、t;/p><p>　　要進(jìn)行—項(xiàng)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使是測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大小；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行

31、研制。</p><p><b>　　（2）靈敏度的選擇</b></p><p>　　通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨?/p>

32、引入的串?dāng)_信號(hào)</p><p><b>　　（3）頻率響應(yīng)特性</b></p><p>　　傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。</

33、p><p><b>　?。?）線性范圍</b></p><p>　　傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定

34、的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來極大的方便。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性</b></p><p>　　傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使

35、用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。</p><p><b>　?。?）精度</b></p><p>　　精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的

36、諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。</p><p>　　如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。</p><p>　　顯而易見，數(shù)字式溫度傳感器在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)突出，

37、綜合考慮以上選取注意事項(xiàng)，本設(shè)計(jì)采用DS18B20單總線數(shù)字式溫度傳感器對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集。</p><p>　　2.2.3 顯示器的選取</p><p>　　顯示系統(tǒng)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于顯示各種參數(shù)的值，以便使現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠及時(shí)掌握生產(chǎn)過程。</p><p>　　工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的顯示器件有CRT、LED、LCD等，CRT不僅可以進(jìn)行字符顯

38、示，而且可以進(jìn)行畫面顯示，和計(jì)算機(jī)配合使用，可十分方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的管理和監(jiān)視，但由于CRT體積大，價(jià)格昂貴，所以只適用于大型微機(jī)控制系統(tǒng)。在中小型的控制過程中，為了使工作人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)直接看到生產(chǎn)情況和報(bào)警信號(hào)，經(jīng)常選用LED和LCD作為顯示器件。LED具有體積小，功耗低，響應(yīng)速度快，易于匹配，可靠性高和壽命高等優(yōu)點(diǎn),是一種功耗極低的顯示元件，在儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中的使用較多.所以，本系統(tǒng)采用LED作顯示。</p>

39、<p>　　2.3 確定總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　通過對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)及相關(guān)芯片的深入了解，最終決定本設(shè)計(jì)采用AT89S51單片機(jī)作為控制器，選用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20對(duì)溫度進(jìn)行采集，采用16×4字符的LCD顯示器一起構(gòu)成八路溫度采集與顯示系統(tǒng)，使得系統(tǒng)可以檢測(cè)-55℃～+125℃范圍內(nèi)的溫度，選擇分辨率為12位，使用液晶顯示器對(duì)八路溫度進(jìn)行循環(huán)顯示，考慮到測(cè)溫精度，設(shè)置顯示數(shù)值

40、精確到0.1℃，并且設(shè)置溫度上下限，當(dāng)某一路或幾路溫度值超過上下限溫度時(shí)，報(bào)警電路中的蜂鳴器鳴響，提示燈亮。根據(jù)各模塊要實(shí)現(xiàn)的功能及其各模塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)其總體結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 八路溫度采集與顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　第3章 八路溫度采集顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 AT89S51單片機(jī)的特點(diǎn)及引腳說明&

41、lt;/p><p>　　3.1.1 AT89S51單片機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片，內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Fla

42、sh存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89S51單片機(jī)可提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，該芯片外形結(jié)構(gòu)及引腳如圖3.1所示[4]。</p><p>　　圖3.1 AT89S51外形結(jié)構(gòu)及引腳</p><p>　　AT89S51單片機(jī)主要性能參數(shù)為：</p><p>　　（1）與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；（2）4K字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器；

43、（3）1000次擦寫周期；（4）全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz；（5）三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；（6）128×8字節(jié)內(nèi)部RAM；（7）32個(gè)可編程I/O口線；（8）2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；（9）6個(gè)中斷源；（10）可編程串行UART通道；（11）低功耗空閑和掉電模式[8]。</p><p>　　AT89S51提供4K字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5

44、向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。</p><p>　　3.1.2 AT89S51單片機(jī)引腳功能說明</p><p&

45、gt;　?。?）Vcc：電源電壓；</p><p><b>　　（2）GND：地；</b></p><p>　?。?）P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用

46、，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。</p><p>　　（4）P1口：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時(shí)可做輸入口。做輸入口輸入時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（

47、IIL）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。</p><p>　?。?）P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時(shí)可做輸入口，做輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸入一個(gè)電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)

48、行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8為地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@R1指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器SFR區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接受高位地址和其它控制信號(hào)。</p><p>　　（6）P3口：P3口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端

49、口寫“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 P3口第二功能</p><p>　　（7）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>

50、;　　（8）ALE/ ：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖可用于鎖存地址的低八位字節(jié)。即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位

51、置置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效[8]。</p><p>　?。?） ：程序儲(chǔ)存允許（ ）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 信號(hào)不出現(xiàn)。</p><p>　　（1

52、0）EA/VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編成，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件使用12V編程電壓Vpp。</p><p>　?。?0）XTAL1：振蕩器反

53、相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　?。?1）XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　3.2溫度采集模塊硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 DS18B20傳感器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　DS18B20溫度傳感器是美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的總線式智能數(shù)字溫度傳感器。DS18B20可根據(jù)實(shí)際要求

54、通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的分辨率數(shù)字值讀數(shù)方式。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到三根或者兩根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以單線的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量。DS18B20引腳排列及定義如圖3.2所示[3]。</p><p>　　圖

55、3.2 DS18B20的TO-92封裝</p><p>　　DS18B20的三個(gè)引腳布局合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能明確。DQ：數(shù)據(jù)輸入輸出；VCC：可選的電源電壓腳；GND：接地。</p><p>　　DS18B20內(nèi)部主要由64位ROM、高溫傳感器、非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、高速緩存4個(gè)數(shù)據(jù)部分組成。64位ROM用于存儲(chǔ)序列號(hào)。開始8位是產(chǎn)品類型編號(hào)。接著是每個(gè)器件唯一的序列號(hào)，共有6

56、個(gè)字節(jié)48位，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM中。最后8位是前面56位的CRC校驗(yàn)碼。非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，可以由用戶通過軟件寫入報(bào)警上下限值。高速緩存由9個(gè)字節(jié)組成。DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)功能框圖如圖3.3所示[1]。</p><p>　　圖3.3 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一讀入DS18B20，用讀ROM命令將該DS18B20序列號(hào)

57、讀出并登錄該主機(jī)。需要對(duì)眾多在線DS18B20的某一個(gè)進(jìn)行操作時(shí)首先要發(fā)出匹配ROM命令，緊接著主機(jī)提供64位序列（包括該DS18B20的48位序列號(hào)）。</p><p>　　DS18B20的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)如表3.2所示。存儲(chǔ)器由一個(gè)暫存RAM和一個(gè)存儲(chǔ)高低位報(bào)警觸發(fā)值TH和TL的非易失性電可擦除EERAM組成。當(dāng)在單總線上通信時(shí)，暫存器幫助確保數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)先被寫入暫存器，這里的數(shù)據(jù)可被讀回。數(shù)據(jù)經(jīng)過校驗(yàn)后，用

58、一個(gè)拷貝暫存器命令把數(shù)據(jù)傳到非易失性EERAM中。這一個(gè)過程確保更改存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)時(shí)的完整性。</p><p>　　表3.2 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)</p><p>　　暫存器的結(jié)構(gòu)為8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信號(hào)。第3和第4字節(jié)的兩個(gè)字節(jié)沒有使用，但是在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，他們?nèi)繛檫壿?。還有一個(gè)第9字節(jié)，可以用讀暫存器命令讀出。這個(gè)字節(jié)是以上8個(gè)字節(jié)的CRC碼。</p><

59、;p>　　暫存器第5個(gè)字節(jié)是配置寄存器，用于確定溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的分辨率。該配置寄存器字節(jié)各位的定義如表3.3所示。</p><p>　　表3.3 配置寄存器各位的定義</p><p>　　TM是測(cè)試模式位。R0、R1決定溫度轉(zhuǎn)換的分辨率位數(shù)，其定義如表3.4所示。</p><p>　　表3.4 DS18B20的分辨率</p><p>

60、;　　3.2.2 DS18B20的特點(diǎn)</p><p>　?。?）1—Wire系統(tǒng)</p><p>　　1—Wire系統(tǒng)也稱為單總線系統(tǒng)。單總線系統(tǒng)包括一個(gè)總線控制器和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)，DS18B20是從機(jī)。關(guān)于這種總線分三部分討論：硬件配置、執(zhí)行序列和單線信號(hào)（信號(hào)類型和時(shí)序）。</p><p><b>　?。?）硬件配置</b></p&

61、gt;<p>　　單總線只有一條定義的信號(hào)線。重要的是每一個(gè)掛在總線上的器件都能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間驅(qū)動(dòng)它。為此每一個(gè)總線上的器件都必須是漏極開路或者三態(tài)輸出。DS18B20的單總線端口（I/O引腳）是漏極開路式的。一個(gè)多點(diǎn)總線由一個(gè)單總線或多個(gè)掛于其上的從機(jī)構(gòu)成。單總線需要一個(gè)約5kΩ的上拉電阻[10]。</p><p>　　單總線的空閑狀態(tài)是高電平。無(wú)論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過程時(shí)，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的

62、話，總線必須停留在空閑狀態(tài)。在恢復(fù)期間，如果單總線處于非活動(dòng)（高電平）狀態(tài)，位與位之間的恢復(fù)時(shí)間可以無(wú)限長(zhǎng)。如果單總線停留在低電平超過480μs，總線上的所有器件都被復(fù)位[10]。</p><p><b>　?。?）執(zhí)行序列</b></p><p>　　通過單線總線端口訪問DS18B20的協(xié)議如下：</p><p>　?、俪跏蓟?；②ROM操作指

63、令；③存儲(chǔ)器操作指令；④執(zhí)行/數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　（4）初始化</b></p><p>　　通過單線總線的所有執(zhí)行（處理）都從一個(gè)初始化序列開始。初始化序列包括一個(gè)由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后從機(jī)發(fā)出的存在脈沖。存在脈沖讓總線控制器知道DS18B20在總線上且已準(zhǔn)備就緒[12]。</p><p><b>　?。?/p>

64、5）I/O信號(hào)</b></p><p>　　DS18B20需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。所有這些信號(hào)，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。</p><p>　　和DS18B20間的任何通信都需要以初始化序列開始，初始化序列由一個(gè)復(fù)位脈沖和一個(gè)存在脈沖表示。一個(gè)復(fù)位脈沖跟著一個(gè)存在脈沖表明DS18B20已

65、經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接受數(shù)據(jù)（適當(dāng)?shù)腞OM命令和存儲(chǔ)器操作命令）。</p><p>　　總線控制器發(fā)出（TX）一個(gè)復(fù)位脈沖（一個(gè)最少保持480μs的低電平信號(hào)），然后釋放總線，進(jìn)入接收狀態(tài)（RX）。單總線由5kΩ上拉電阻拉倒高電平。探測(cè)到I/O引腳上的上升沿后，DS18B20等待15～60μs，然后發(fā)出存在脈沖（一個(gè)60～240μs的低電平信號(hào)）。</p><p><b>　　（6）讀

66、/寫時(shí)間隙</b></p><p>　　DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫是通過時(shí)間隙處理位和命令字來確認(rèn)信息交換的。</p><p><b>　?、賹憰r(shí)間隙</b></p><p>　　當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉倒邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。有兩種寫時(shí)間隙；寫1時(shí)間隙和寫0時(shí)間隙。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個(gè)寫周期間至少

67、1μs的恢復(fù)時(shí)間。</p><p>　　I/O線電平變低后，DS18B20在一個(gè)15μs到60μs的窗口內(nèi)對(duì)I/O線采樣。如果線上是高電平，就是寫1，如果線上是低電平，就是寫0。</p><p>　　主機(jī)要生成一個(gè)寫時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平然后釋放，在寫時(shí)間隙開始后的15μs內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉倒高電平。</p><p>　　主機(jī)要生成一個(gè)寫0時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉

68、到低電平并保持60μs。R/ </p><p><b>　?、谧x時(shí)間隙</b></p><p>　　當(dāng)從DS18B20讀取數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)生成讀時(shí)間隙。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高電平拉到低電平時(shí)，寫時(shí)間隙開始。數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs內(nèi)有效。因此，主機(jī)在讀時(shí)間隙開始后必須停止把I/O腳驅(qū)動(dòng)為低電平15μs，以讀取I/O腳

69、狀態(tài)。在讀時(shí)間隙的結(jié)尾，I/O引腳將被外部上拉電阻拉倒高電平。所有讀時(shí)間隙必須至少60μs，包括兩個(gè)讀周期間至少1μs的恢復(fù)時(shí)間。</p><p>　　3.2.3 DS18B20與單片機(jī)連接</p><p>　　由于DS18B20是但總線數(shù)字式溫度傳感器，內(nèi)置了模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所以只需按照前面介紹其三個(gè)端口各自的功能將其掛在單總線上即可，即VCC端口接電源，DQ端口接單片機(jī)的P3.2端口，作

70、為數(shù)據(jù)傳送端口，并接一個(gè)5kΩ的上拉電阻，GND端口則接地，其硬件連接如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4 DS18B20與單片機(jī)硬件連接圖</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化后開始采集到溫度，采集溫度后通過內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集到的模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量之后通過DQ端口將其送到單片機(jī)進(jìn)行處理，處理之后送往顯示。</p>&

71、lt;p>　　3.3 顯示模塊硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)</p><p>　　七段數(shù)碼管是數(shù)碼的一種是半島體發(fā)光器件,數(shù)碼管可分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，區(qū)別在于八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元，其基本單元是發(fā)光二極管。</p><p>　　數(shù)碼管是一類價(jià)格便宜 使用簡(jiǎn)單，通過隊(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，使其

72、發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)的器件。</p><p>　　在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如顯示屏、空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。</p><p>　　需要使其具有恒定的工作電流采用恒流驅(qū)動(dòng)電路后可防止短時(shí)間的電流過載也可能對(duì)發(fā)光管造成永久性的損壞， 以此避免電流故障所引起的七段數(shù)碼管的大面積損

73、壞。</p><p>　　超大規(guī)模集成電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉， 并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。</p><p>　　直流驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O端口多。</p><p>　　動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)是將

74、所有數(shù)碼管通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示。將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯

75、示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不亮。</p><p>　　圖3.5 LED顯示模塊</p><p>　　第4章八路溫度采集軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 溫度采集程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p><b>　　程序：</b><

76、;/p><p>　　void Init_DS18B20_1(void)//初始化ds1820</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ_0 = 1; //DQ復(fù)位</p><p>　　Delay(8); //稍做延時(shí)</p><p>　　DQ_0 = 0; /

77、/單片機(jī)將DQ拉低</p><p>　　Delay(80); //精確延時(shí) 大于 480us</p><p>　　DQ_0 = 1; //拉高總線</p><p>　　Delay(14);</p><p>　　Delay(20);</p><p><b>　　}</b></p>

78、;<p>　　unsigned char ReadOneChar_1(void)//讀一個(gè)字節(jié)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i=0;</p><p>　　unsigned char dat = 0;</p><p>　　for (i=8;i>

79、0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ_0 = 0; // 給脈沖信號(hào)</p><p><b>　　dat>>=1;</b></p><p>　　DQ_0 = 1; // 給脈沖信號(hào)</p><p><b>　　i

80、f(DQ_0)</b></p><p>　　dat|=0x80;</p><p><b>　　Delay(4);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(dat);</p><p><b>　　}</b&g

81、t;</p><p>　　void WriteOneChar_1(unsigned char dat)//寫一個(gè)字節(jié)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i=0;</p><p>　　for (i=8; i>0; i--)</p><p>

82、<b>　　{</b></p><p><b>　　DQ_0 = 0;</b></p><p>　　DQ_0 = dat&0x01;</p><p><b>　　Delay(5);</b></p><p><b>　　DQ_0 = 1;</b>&l

83、t;/p><p><b>　　dat>>=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　流程圖：</b>

84、;</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　unsigned int ReadTemperature(void)//讀取溫度</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char a=0;</p><p>　　unsi

85、gned char b=0;</p><p>　　unsigned int t=0;</p><p>　　float tt=0;</p><p><b>　　switch(i)</b></p><p>　　{ case 0 : Init_DS18B20_1();</p><p>　　Writ

86、eOneChar_1(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_1(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_1();</p><p>　　WriteOneChar_1(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_1(

87、0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_1(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_1(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 1 : Init_DS18B20_2();&l

88、t;/p><p>　　WriteOneChar_2(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_2(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_2();</p><p>　　WriteOneChar_2(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p>&

89、lt;p>　　WriteOneChar_2(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_2(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_2(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case

90、2 : Init_DS18B20_3();</p><p>　　WriteOneChar_3(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_3(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_3();</p><p>　　WriteOneChar_3(0xCC);

91、//跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_3(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_3(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_3(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b><

92、/p><p>　　case 3 : Init_DS18B20_4();</p><p>　　WriteOneChar_4(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_4(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_4();</p><p>

93、;　　WriteOneChar_4(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_4(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_4(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_4(); //讀高8位</p><p><b&

94、gt;　　break;</b></p><p>　　case 4 : Init_DS18B20_5();</p><p>　　WriteOneChar_5(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_5(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20

95、_5();</p><p>　　WriteOneChar_5(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_5(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_5(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_5(); //讀高8位&l

96、t;/p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 5 : Init_DS18B20_6();</p><p>　　WriteOneChar_6(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_6(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p>

97、<p>　　Init_DS18B20_6();</p><p>　　WriteOneChar_6(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_6(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_6(); //讀低8位</p><p>　　b=Rea

98、dOneChar_6(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 6 : Init_DS18B20_7();</p><p>　　WriteOneChar_7(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_7(0

99、x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_7();</p><p>　　WriteOneChar_7(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_7(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=ReadOneChar_7(); //讀低8位<

100、;/p><p>　　b=ReadOneChar_7(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 7 : Init_DS18B20_8();</p><p>　　WriteOneChar_8(0xCC); // 跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p>&l

101、t;p>　　WriteOneChar_8(0x44); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換</p><p>　　Init_DS18B20_8();</p><p>　　WriteOneChar_8(0xCC); //跳過讀序號(hào)列號(hào)的操作</p><p>　　WriteOneChar_8(0xBE); //讀取溫度寄存器</p><p>　　a=Read

102、OneChar_8(); //讀低8位</p><p>　　b=ReadOneChar_8(); //讀高8位</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default : break;</p><p>　　} //end switch(i)</p><p

103、><b>　　t=b;</b></p><p><b>　　t<<=8;</b></p><p><b>　　t=t|a;</b></p><p>　　tt=t*0.0625;</p><p>　　t= tt*10+0.5; //放大10倍輸出并四舍五入<

104、;/p><p>　　return(t);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.3 顯示程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　流程圖：</b></p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　

105、#include <AT89X52.h></p><p>　　#include <string.h></p><p>　　#include <led.h></p><p>　　uchar dis_buf[led_number]; //定義顯示數(shù)據(jù)寄存</p><p>　　typedef struct t

106、ypNumber//------字符字模顯示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)------</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar Index[1];</p><p>　　uchar Msk[1];</p><p><b>　　};</b></p><p>　　str

107、uct typNumber code duanma[] = { //段碼數(shù)據(jù)</p><p>　　"0",0x3f, // 0 00</p><p>　　"1",0x06, // 1 01</p><p>　　"2",0x5b, //

108、 2 02</p><p>　　"3",0x4f, // 3 03</p><p>　　"4",0x66, // 4 04</p><p>　　"5",0x6d, // 5 05</p><p>　　

109、"6",0x7d, // 6 06</p><p>　　"7",0x07, // 7 07</p><p>　　"8",0x7f, // 8 08</p><p>　　"9",0x6F, //

110、 9 09</p><p>　　"A",0x77, // A 0A</p><p>　　"B",0x7c, // b 0B</p><p>　　"C",0x39, // C 0C</p><p>　

111、　"D",0x5e, // d 0D</p><p>　　"E",0x79, // E 0E</p><p>　　"F",0x71, // F 0F</p><p>　　"-",0x40, //

112、 - 10</p><p>　　"r",0x50, // r 11</p><p>　　"o",0x63, // o 12</p><p>　　" ",0x00, // " " 13</p>

113、<p><b>　　};</b></p><p>　　uchar code Bit_Led[8] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //位碼數(shù)據(jù)</p><p>　　void delay_1(uchar x)</p><p>　　{ uchar i,j;</p>

114、<p>　　for(i=0;i<x;i++)</p><p>　　for(j=0;j<20;j++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Led_Disp(uchar *num)</p><p>　　{ uchar i,j,uLen;

115、 //變量定義</p><p>　　uLen=strlen(num); //得到要顯示的數(shù)字的個(gè)數(shù)</p><p>　　if(uLen > led_number)</p><p>　　{ dis_buf[0]=0x50;dis_buf[1]=0x50;dis_buf[2]=0x79; //顯示“Err”</p>&l

116、t;p>　　for ( i=3;i<led_number;i++ )</p><p>　　{ dis_buf[i]=0x00; }</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{ for ( i=0;i<uLen;i+

117、+ )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<sizeof(duanma)/sizeof(duanma[0]);j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(num[(uLen-1)-i] == duanma[j].Ind

118、ex[0])</p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　dis_buf[i] = duanma[j].Msk[0];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for

119、( i=uLen;i<led_number;i++ )</p><p>　　{ dis_buf[i]=0x00; }</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for (j=0;j<50;j++) //刷新100次</p><p><b>　　{</b><