基于DSB設(shè)計的數(shù)字溫度計畢業(yè)論文

1、哈佛大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）中氣.與中1子工程系專業(yè)數(shù)字溫度計設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）題目學(xué)生姓名班級學(xué)號指導(dǎo)教師完成日期目錄南昌工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書3引言5第1章.數(shù)字溫度計總體設(shè)計方案61.1 數(shù)字溫度計設(shè)計方案論述61.1.1 方案一61.1.2 方案二6第二章數(shù)字溫度計總體詳細(xì)設(shè)計2.1主控器71.1.1. AT89S51特點及特性71.1.2. 管腳功能說明71.1.3. 振蕩器特性81.1.4. 芯片擦除92.2 溫度采集部分設(shè)計2.2.1. 溫度傳感器DS18B2092.2.2. DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路132.3 顯示部分電路設(shè)計2.3.1. 74LS164基本知識

2、142.5系統(tǒng)整體硬件電路162.5.1 主板電路162.5.2 顯示電路163系統(tǒng)軟件算法分析173.1 主程序173.2 讀出溫度子程序183.3 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序183.4 計算溫度子程序183.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序193.6 數(shù)字溫度計程序清單194總結(jié)與體會26參考文獻(xiàn)26哈佛大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：數(shù)字溫度計設(shè)計二、畢業(yè)設(shè)計（論文）使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計技術(shù)要求：1、測溫范圍-50C-110C2、精度誤差小于0.5C3、LEDR碼直讀顯示4、可通過人機(jī)接口任意設(shè)定溫度報警閥值三、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容及完成時間:周至周收集資料，對課題作知識準(zhǔn)備

3、。周至周總體設(shè)計周至周系統(tǒng)各部分功能模塊設(shè)計周至周整理、總結(jié)，撰寫論文，準(zhǔn)備論文答辯四、主要參考資料：1 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡明修訂版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19982 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19943 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）.北京：高等教育出版社，19894 新穎電子模塊應(yīng)用手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.電氣系05電氣工程及自動化專業(yè)班學(xué)生：日期：自年月日至年月日指導(dǎo)教師：助理指導(dǎo)教師（并指出所負(fù)責(zé)的部分）：教研室：教研室主任：引言隨著人們生活水平的不斷提高，單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定

4、的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，該設(shè)計控制器使用單片機(jī)AT89S51測溫傳感器使用DS18B20用3位共陽極LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)，本文將介紹一種基于單片機(jī)控制的數(shù)字溫度計，本溫度計屬于多功能溫度計，可以設(shè)置

5、上下報警溫度，當(dāng)溫度不在設(shè)置范圍內(nèi)時，可以報警。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，數(shù)字控制，溫度計，DS18B2QAT89S5115第1章.數(shù)字溫度計總體設(shè)計方案1.1 數(shù)字溫度計設(shè)計方案論證1.1.1 方案一由于本設(shè)計是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。1.1.2 方案二(1) .進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20此傳感器，

6、可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以滿足設(shè)計要求。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計也比較簡單，故采用了方案二。(2) .方案二的總體設(shè)計框圖溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖1所示，控制器采用單片機(jī)AT89S51溫度傳感器采用DS18B20用4位LED數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示圖1總體設(shè)計方框圖第2章數(shù)字溫度計詳細(xì)設(shè)計2.1 主控制器AT89S512.1.1 AT89s51的特點及特性:40個引腳，4kbytesflash片內(nèi)程序存儲器，128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ram）,32個外部雙向輸入/輸出（i/o）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中

7、斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（wdt）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。P1.0匚1=40VecPl.1E2”P0.O/ADOP1.2匚33SPC.1/AD1F1.3E+373P0.2/AD2P14C536P0.3/AD3MDSI/PL5匚E35PG.4/AD4XISO/F1.6C734PC.5/AD5SCK/P1.7匚33PG.&/AD6RSTE3323P0.7MD7KXIJ/F3.0C1031EA/VPPTXDZP3.I匚1130ALEZPROtIMT0/P3.2C12295FESHmi/ps.3匚132gP2.T/A15T0/P5.4C14273P2.&

8、;/A14T17P3.5q152EP2.5M13W/F3.6C1625P2.4M12EI1/F3.7C1724F£3MUXTAL2C233P2,XTAL1匚1322二F五PDIP&順£口P2O/AS主要功能特性： 兼容mcs-51指令系統(tǒng) 32個雙向i/o 口 2個16位可編程定時/計數(shù)器 全雙工uart串行中斷口線 2個外部中斷源 中斷喚醒省電模式止匕外，at89s51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為0hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，cpu暫停工作，而ram定時計數(shù)器，用行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存ram的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷

9、激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有pdip、tqfp和plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。-4k可反復(fù)擦寫（1000次）ispflashrom- 4.5-5.5v工作電壓- 時鐘頻率0-33mhz- 128x8bit內(nèi)部ram- 低功耗空閑和省電模式- 3級加密位看門狗（wdt）電路靈活的isp字節(jié)和分頁編程軟件設(shè)置空閑和省電功能雙數(shù)據(jù)寄存器指針2.1.2 管腳功能說明：VCC:供電電壓。GND:接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在

10、FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASHg程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)

11、用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH®程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3口管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（

12、用行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時器0外部輸入）P3.5T1（記時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH®程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的

13、。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EHfe址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVXMOV的令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH,不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序

14、存儲器。在FLASHg程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP。XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。2.1.3 .振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2.1.4 .芯片擦除：整個PERO阱列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms來完成。在芯片擦

15、操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。止匕外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU亭止工彳但RAM定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存RAM勺內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。單片機(jī)AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。單片機(jī)AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適

16、合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。2.2溫度采集部分的設(shè)計2.2.1. 溫度傳感器DS18B20DS18B2恥度傳感器是美國DALLAS導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。TO-92封裝的DS18B20勺弓I腳排列J見下圖，其引腳功能描述見表1(底DS18B20表1DS18B20羊細(xì)弓|腳功能描述序名稱引腳功能描述號1GND地信號2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口弓1腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD5I腳。當(dāng)工作于

17、寄生電源時，此引腳必須接地。DS18B20I勺性能特點如下： 獨(dú)特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信； 多個DS18B2W以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能； 無須外部器件； 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.05.5V; 零待機(jī)功耗； 溫度以9或12位數(shù)字； 用戶可定義報警設(shè)置； 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件； 負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；DS18B2（»用3腳PR-35封裝或8腳SOIC封裝，其內(nèi)部2構(gòu)框圖如圖2所示圖2DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)64位ROM勺結(jié)構(gòu)開始8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一

18、的序號，共有48位，最后8位是前面56位的CRC僉驗碼，這也是多個DS18B2M以采用一線進(jìn)行通信的原因。溫度報警觸發(fā)器TH和TL,可通過軟件寫入戶報警上下限。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM高速暫存RAM勺結(jié)構(gòu)為8字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖3所示。頭2個字節(jié)包含測得的溫度信息，第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。第5個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20X作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖3所示。低5位一直為1,TM是工作模式位，用于設(shè)

19、置DS18B2m工作模式還是在測試模式，DS18B20B廠時該位被設(shè)置為0，用戶要去改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。溫度LSB溫度MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置寄存器保留CRCTMR1R011111圖3DS18B2"節(jié)定義由表1可見，DS18B2M度轉(zhuǎn)換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。因此，在實際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮。高速暫存RAM的第6、7、8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯1。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRCB,可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成

20、后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2字節(jié)。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以0.0625C/LSB形式表小。當(dāng)符號位S=0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號位S=1時，表示測得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計算十進(jìn)制數(shù)值。表2是一部分溫度值對應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。.表1DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時間表.R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ms00993.750P110187.5110113751112750DS18B2沈成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與RAMfr的THTL字節(jié)內(nèi)容作比

21、較。若T>TH或T<TL,則將該器件內(nèi)的報警標(biāo)志位置位，并對主機(jī)發(fā)出的報警搜索命令作出響應(yīng)。因此，可用多只DS18B20B時測量溫度并進(jìn)行報警搜索。在64位ROM勺最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余檢驗碼（CRC。主機(jī)ROM勺前56位來計算CRCS,并和存入DS18B20勺CRC©作比較，以判斷主機(jī)收到的RO遮據(jù)是否正確。DS18B20的測溫原理是這這樣的，器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1;高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。器件中還有一個計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，DS18B

22、2CB對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將-55C所對應(yīng)的一個基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1、溫度寄存器中，計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55c所對應(yīng)的一個基數(shù)值。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1,減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過

23、程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。表2一部分溫度對應(yīng)值表溫度/C二進(jìn)制表小十六進(jìn)制表小+125000001111101000007D0H+8500000101010100000550H+25.062500000001100100000191H+10.125000000001010000100A2H+0.500000000000000100008H000000000000010000000H-0.51111111111110000FFF8H-10.1251111111101011110FF5EH-25.06251111111001101111FE6FH-551111110010010000FC

24、90H另外，由于DS18B2g線通信功能是分時完成的，它有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20勺各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20發(fā)復(fù)位脈沖）一發(fā)ROMft能命令一發(fā)存儲器操作命令一處理數(shù)據(jù)。VCCoDS18B20DS18B20DS18B20GND圖4DS18B20與單片機(jī)的接口電路2.2.2DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路口$18820以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20勺1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，如圖4所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流

25、，可用一個MOSFET來完成對總線的上拉。當(dāng)DS18B2昵于寫存儲器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時間最大為10us。采用寄生電源供電方式時VDW接地。由于單線制只有一根線,因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。由于DS18B201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。DS18B20t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)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、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

26、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勺復(fù)位時序GNDj主機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖f 4主機(jī)接收55號聶良時間DS18B2。的復(fù)棺時序向ift小值：480us 最大值；960usV-DS12B20 發(fā)出* 應(yīng)答脈沖川DS18B20I勺讀時序?qū)τ贒S18B20勺讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。對于DS18B20勺讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20f巴數(shù)據(jù)傳輸至IJ單總線上。DS18B20ft完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。DS18B2Q!勺寫時序?qū)τ贒S18B20勺寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。對于DS18B

27、20W0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DS18B20tg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。主的J/晡M主EJ號“僧一2.3顯示部分電路設(shè)計2.3.1 74LS164引腳功能及特性741s164是一個申入并出的8位移位寄存器，他常用于單片機(jī)系統(tǒng)中，下面總結(jié)一下這個元件的基本知識.TOP VIEW4 J 2 Io 9S 1- -l -T _1 -1u-1 2 3M5 后 了 TTF5T F3du A B B t D D 口 c QaMGvciqhqgofqecl

28、cl<74ls164引腳圖>"R14)時閶OUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUToa 白書 Qc QdtlQ) I lit)/T君(HlTPUTOUTPUTOUTMIT% Of o(j嚴(yán)OUTPUTH<74LS164內(nèi)部功能圖FUNCTIONTABLEINPUTSOUTPUTSCLEARCLOCKABQaQb*QhLXXX,LLLHLXXQaoQboQhoHtHHHQaQgnHtLXLQAnHtXLLQAnGn<74LS164邏輯符合表串行輸入帶鎖存時鐘輸入，串行輸入帶緩沖異步消除最高時鐘頻率可高達(dá)36Mhz功耗：10mW/bit74系列工作溫度：0

29、°Cto700CVcc最高電壓：7V輸入最高電壓：7V最大輸出驅(qū)動能力：高電平：一0.4mA低電平：8mA2.3.2 顯示電路顯示電路采用4位共陽LED數(shù)碼管，從P3口RXD,TXD1口輸出段碼。顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點就是使用口資源比較少，該顯示電路只使用單片機(jī)的3個端口P1.7,P3.0,P3.1.并配以4片串入并出移位寄存器74LS164（LED驅(qū)動）四只數(shù)碼管采用74LS164右移寄存器驅(qū)動，顯示比較清晰。其工作過程如下：1 .串行數(shù)據(jù)由P3.0發(fā)送，移位時鐘由P3.1送出。2 .在移位時鐘的作用下，用行口發(fā)送緩沖器的數(shù)據(jù)一位一位地移入74LS164中。3

30、 .四片74LS164用級擴(kuò)展為4個8位并行輸出口，分別連接到4個LED顯示器的段選端作靜態(tài)顯示。2.4 報警電路的實現(xiàn)圖5中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示.2.5 報警上，下限調(diào)整電路實現(xiàn)圖5中有三個獨(dú)立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計的上下限報警設(shè)置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調(diào)整報警上下限，從而測出被測的溫度值。2.6 復(fù)位電路的實現(xiàn)圖5中的按健復(fù)位電路是上電復(fù)位加手動復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實

31、現(xiàn)復(fù)位。U1DS1832JGHDp H'JNDP1QPOODI 1in fl I3 Ir 11Ti Mn力力ifFl JThI 1 +Ti力;i 5Ti 1 j外I114P15Tji 1 JrP04P05Th thT33I110JPUutLDI中WT1F U JP20一 31HDP21q23PNn ATSOM，P23240 KTOP2436P2i-37EAAAPP就28XIRESETRM)10而txd aleA1 1r- 29WPSEU0-VCC丁圖5單片機(jī)主板電路24圖6溫度顯示電路第3章系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)

32、刷新子程序等3.1主程序圖7主程序流程圖圖8讀溫度流程圖3.2 讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAMfr的9字節(jié)，在讀出時需進(jìn)行CRCJ驗，校驗有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖8示圖9溫度轉(zhuǎn)換流程圖3.3 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750m6在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖9所示3.4 計算溫度子程序計算溫度子程序?qū)AW讀取值進(jìn)行BC則的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定,其程序流程圖如圖10所示。結(jié)束結(jié)束圖10計算溫度流程圖圖11顯示數(shù)據(jù)刷新流程

33、圖3.5 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序當(dāng)最局顯小顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，位為0時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖11。3.6 數(shù)字溫度計部分程序清單3.6.1 初始化程序S1OKEQU5FHTEMPUTEREQU39HTEMPHEQU5EHTEMPLEQU5DHMS50EQU5CHSIGNEQU5BHS1BITP1.0S2BITP1.1S3BITP1.2S4BITP1.3ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPTOITORG0030HMAIN:MOVSP,#60HMOVTMOD,#01HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HSETBET

34、0SETBTR0SETBEAMOVTEMPH,#30MOVTEMPL,#9MOVTEMPUTER,#15;溫度最始值MOVS1OK,#00HMOVSIGN,#00HMOV38H,#0BHMOV37H,#0CHMOV36H,#0BHACALLDISPACALLT1S;*3.6.2 主程序START:JBS1,NET1ACALLT12MSJBS1,NET1JNBS1,$INCSIGNMOVA,SIGNCJNEA,#1,TIAOACALLTIAOTLTIAO:CJNEA,#2,NET1MOVSIGN,#0ACALLTIAOTH;*NET1:MOVA,S1OKCJNEA,#1,STARTMOVA,TE

35、MPUTERSUBBA,TEMPHJNBACC.7,ALEMMOVA,TEMPUTERSUBBA,TEMPLJBACC.7,ALEMSETBP2.1ACALLWENDUACALLDISPMOVS1OK,#00HAJMPSTARTALEM:MOV36H,#0CHMOV37H,#0CHMOV38H,#0CHCLRP2.1ACALLDISPACALLT1SLCALLWENDULCALLDISPMOVS1OK,#00HSJMPSTART;*;3.6.3 溫度總子程序;*wendu:ACALLINIT_1820ACALLRE_CONFIGACALLGET_TEMPERACALLTEMPER_COVRET

36、;*3.6.4DS18B20初始化程序;*INIT_1820:SETBP2.0NOPCLRP2.0MOVR0,#06BHMOVR1,#03HTSR1:DJNZR0,TSR1;延時MOVR0,#6BHDJNZR1,TSR1SETBP2.0NOPNOPNOPMOVR0,#25HTSR2:JNBP2.0,TSR3DJNZR0,TSR2LJMPTSR4;延時TSR3:SETB20H.1;置標(biāo)志位，表示DS182%在LJMPTSR5TSR4:CLR20H.1;清標(biāo)志位，表示DS1820存在LJMPTSR7TSR5:MOVR0,#06BHMOVR1,#03HTSR6:DJNZR0,TSR6;延時MOVR0

37、,#6BHDJNZR1,TSR6TSR7:SETBP2.0RET;*3.6.5 重新寫DS18B20&存存儲器設(shè)定值;*RE_CONFIG:JB20H.1,RE_CONFIG1若DS18B20ff在，轉(zhuǎn)RE_CONFIG1RETRE_CONFIG1:MOVA,#0CCH;發(fā)SKIPROMOr令LCALLWRITE_1820MOVA,#4EH;發(fā)寫暫存存儲器命令LCALLWRITE_1820MOVA,#00H;TH（報警上限）中寫入00HLCALLWRITE_1820MOVA,#00H;TL（報警下限）中寫入00HLCALLWRITE_1820MOVA,#1FH;選才?9位溫度分辨率LC

38、ALLWRITE_1820RET;*3.6.6 讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值;*GET_TEMPER:SETBP2.0;定時入口LCALLINIT_1820JB20H.1,TSS2RET;若DS18B2杯存在則返回TSS2:MOVA,#0CCH;跳過ROMS配LCALLWRITE_1820MOVA,#44H;發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALLWRITE_1820LCALLINIT_1820MOVA,#0CCH;跳過ROMS配LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH;發(fā)出讀溫度命令LCALLWRITE_1820LCALLREAD_18200MOV37H,A;將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存RET;*3.6.7 寫DS18B20I勺程序;*WRITE_1820:MOVR2,#8CLRCWR1:CLRP2.0NOPNOPNOPNOPRRCAMOVP2.0,CMOVR3,#35DJNZR3,$SETBP2.0NOPDJNZR2,WR1SETBP2.0RET;*3.6.8 讀DS18B20勺程序,從DS18B20H賣出兩個字節(jié)的溫度數(shù)據(jù);*READ_18200:MOVR4,#2;將溫度高位和低位DS18B20f讀RE00:MOVR2,#8RE01:CLRCSETBP2.0NOPNOPCLRP2.0NOPNOPNOPSETBP2.0NOPNOPMOVC,