電氣自動(dòng)化(單片機(jī)方面)畢業(yè)論文

1、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院基于單片機(jī)控制的溫度采集與測(cè)量系 別： 電氣工程系 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 電30 姓 名 XXX學(xué) 號(hào)： XXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師：奧巴馬 2011年 5 月 20 日摘 要近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展，從4位、8位單片機(jī)發(fā)展到16位、32位單片機(jī)。單片機(jī)主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機(jī)，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機(jī)都可以大顯其能。單片機(jī)技術(shù)與傳感與測(cè)量技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)分析技術(shù)、電路設(shè)計(jì)技術(shù)、可編程邏輯應(yīng)用技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、高級(jí)語(yǔ)

2、言程序設(shè)計(jì)、軟件工程、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制、誤差分析、儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝等的結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。同時(shí)，單片機(jī)具有較強(qiáng)的管理功能。采用單片機(jī)對(duì)整個(gè)測(cè)量電路進(jìn)行管理和控制，使得整個(gè)系統(tǒng)智能化、功耗低、使用電子元件較少、內(nèi)部配線少、成本低，制造、安裝、調(diào)試及維修方便。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)ATMAGE16設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)溫度采集儀，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我成功的實(shí)現(xiàn)了利用單片機(jī)對(duì)溫度的采集和測(cè)量。關(guān)鍵詞 單片機(jī) ATMAGE16DS18B20ICCAVR目錄1 緒論11.1 課題背景11.2 設(shè)計(jì)目的及系統(tǒng)功能12 ATMAGE16特性12.1 ATMAGE16產(chǎn)品特性12.2 引

3、腳配置13DS18B20的設(shè)計(jì)13.1 總體通信流程及通信協(xié)議13.2 DS18B20溫度測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)13.3 多機(jī)通信軟件的設(shè)計(jì)13.4 DS18B20工作時(shí)序問(wèn)題14 電路的設(shè)計(jì)14.1 溫度測(cè)量電路的設(shè)計(jì)14.2 串口通信電路的設(shè)計(jì)15 分布式溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)16  ICCAVR制作環(huán)境及介紹16.1 ICCAVR 介紹16.2 ICCAVR 向?qū)?6.3 ICCAVR 的IDE 環(huán)境1結(jié)論1參考文獻(xiàn)1致謝1附件1：總系統(tǒng)的原理圖如下：1附件2：?jiǎn)纹瑱C(jī)ATMAGE16控制DS18B20的程序:11 緒論自從1976年Intel公司推出第一批單片機(jī)以來(lái)，80年代單片機(jī)技術(shù)進(jìn)入快

4、速發(fā)展時(shí)期，近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展，從4位、8位單片機(jī)發(fā)展到16位、32位單片機(jī)。單片機(jī)主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機(jī)，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機(jī)都可以大顯其能。單片機(jī)在國(guó)內(nèi)的三大領(lǐng)域中應(yīng)用得十分廣泛：第一是家用電器業(yè)，例如全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能玩具；第二是通訊業(yè)，包括電話、手機(jī)和BP機(jī)等等；第三是儀器儀表和計(jì)算機(jī)外設(shè)制造，例如軟盤(pán)、硬盤(pán)、收銀機(jī)、電表。除了上述傳統(tǒng)領(lǐng)域外，汽車、電子工業(yè)在國(guó)外也是單片機(jī)應(yīng)用十分廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多能靈活的組裝成各種智能控制裝置，由它構(gòu)成的智能儀表解決了長(zhǎng)期以

5、來(lái)測(cè)量?jī)x器中的誤差的修正、線性處理等問(wèn)題。單片機(jī)將微處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、I/O接口電路等集成在一個(gè)芯片上的大規(guī)模集成電路，本身即是一個(gè)小型化的微機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)技術(shù)與傳感與測(cè)量技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)分析技術(shù)、電路設(shè)計(jì)技術(shù)、可編程邏輯應(yīng)用技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、軟件工程、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制、誤差分析、儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝等的結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。同時(shí)，單片機(jī)具有較強(qiáng)的管理功能。采用單片機(jī)對(duì)整個(gè)測(cè)量電路進(jìn)行管理和控制，使得整個(gè)系統(tǒng)智能化、功耗低、使用電子元件較少、內(nèi)部配線少、成本低，制造、安

6、裝、調(diào)試及維修方便。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。1.1 課題背景分布式溫度采集系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在使用了中央空調(diào)的大型商場(chǎng)、廠房、辦公大樓等大型建筑內(nèi)。本課題主要用溫度傳感器對(duì)環(huán)境溫度實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，各結(jié)點(diǎn)控制單元可將有關(guān)信息上傳給計(jì)算機(jī)，本課題研究主要解決的問(wèn)題為分布

7、式控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多單片機(jī)串行通信、溫度的采集與處理。本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)ATMAGE16設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)溫度采集儀,采用DS18B20可以采集多路溫度數(shù)據(jù)(本設(shè)計(jì)只用了2路),同時(shí)實(shí)時(shí)顯示所采集到的溫度值。在傳統(tǒng)的溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，往往采用模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就不可避免地遇到諸如引線誤差補(bǔ)償、多點(diǎn)測(cè)量中的切換誤差和信號(hào)調(diào)理電路的誤差等問(wèn)題;而其中某一環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，就可能造成整個(gè)系統(tǒng)性能的下降。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，微型化、集成化、數(shù)字化正成為傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司推出的數(shù)字溫度傳感器DSl8B20，具有獨(dú)特的單總線接口，僅需要

8、占用一個(gè)通用I/O端口即可完成與微處理器的通信;在-10+85溫度范圍內(nèi)具有±O.01精度;用戶可編程設(shè)定912位的分辨率。以上特性使得DSl8B20非常適用于構(gòu)建高精度、多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)。1.2 設(shè)計(jì)目的及系統(tǒng)功能本設(shè)計(jì)的目的是以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)出一個(gè)分布式溫度采集系統(tǒng)。在傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)中，傳感器與計(jì)算機(jī)接口的連接是通過(guò)若干條導(dǎo)線連接。當(dāng)傳感器數(shù)量較多時(shí)，尤其是信號(hào)線的長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，相互容易產(chǎn)生干擾。一個(gè)室內(nèi)多點(diǎn)溫度測(cè)量中，系統(tǒng)的接線會(huì)非常多，導(dǎo)線往往不易鋪設(shè)，使得測(cè)量工作非常困難。采用總線結(jié)構(gòu)數(shù)字式傳感器，配合單片機(jī)及PC機(jī)串口進(jìn)行長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)通信，則可以很容易解決這個(gè)問(wèn)題，該系統(tǒng)最

9、多可以檢測(cè)256 路溫度信號(hào)，在室內(nèi)多點(diǎn)溫度測(cè)量控制中能達(dá)到很好的效果。通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用單片機(jī)及接口技術(shù)、微機(jī)原理、通信協(xié)議，鍛煉動(dòng)手操作能力，綜合運(yùn)用能力，學(xué)習(xí)論文的寫(xiě)作方法和步驟。設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)有以下功能及特點(diǎn)：(a)實(shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)總線上接多個(gè)DS18B20器件；(b)測(cè)溫范圍099；(c)溫度顯示：采用2個(gè)4位數(shù)碼管,顯示采樣溫度值；并在電腦上一同顯示；(d)精度±0.01。2 ATMAGE16特性本章介紹了ATMAGE16的產(chǎn)品特性和ATmega16的結(jié)構(gòu)。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1MIPS MHz，從而可

10、以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。2.1 ATMAGE16產(chǎn)品特性1、高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器2、先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)（a）131 條指令（b）32 個(gè)8 位通用工作寄存器（c）全靜態(tài)工作（d）工作于16 MHz 時(shí)性能高達(dá)16 MIPS（e）只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器（f）大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期3、非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（a）16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash擦寫(xiě)壽命: 10,000 次（b）具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot 代碼區(qū)通過(guò)片上Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程真正的同時(shí)讀寫(xiě)操作（c）512 字節(jié)的EEPROM擦寫(xiě)壽命: 100,000 次（d）1K

11、字節(jié)的片內(nèi)SRAM（e）可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密4、 JTAG 接口( 與IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)兼容 )（a）符合JTAG標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能（b）支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能（c）通過(guò)JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì) Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程5、外設(shè)特點(diǎn)（a）兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)（b）一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)（c）具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC（d）四通道PWM（e）8路 10 位ADC8 個(gè)單端通道TQFP 封裝的7 個(gè)差分通道2個(gè)具有可編程增益（1x, 10x, 或200x）的差分通道（f）面向字節(jié)的

12、兩線接口（g）兩個(gè)可編程的串行USART（h）可工作于主機(jī)/從機(jī)模式 SPI串行接口（i）具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器（j）片內(nèi)模擬比較器6、特殊的處理器特點(diǎn)（a）上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè)（b）片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的RC 振蕩器（c）片內(nèi)/片外中斷（d）6種睡眠模式 : 空 ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、Standby 、式以擴(kuò)展的Standby 模式7、 I/O和封裝（a）32 個(gè)可編程的I/O口（b）40 引腳PDIP封裝 , 44 引腳 TQFP 封裝,與 44 引腳MLF封裝8、工作電壓:（a）ATmega16L：2.7 - 5.5V（b）ATmega16：4.5 -

13、5.5V9、速度等級(jí)（a）0 - 8 MHz ATmega16L（b）0 - 16 MHz ATmega1610、 ATmega16L在 1 MHz, 3V, 25 C時(shí)的功耗（a）正常模式: 1.1 mA（b）空 : 0.35 mA（c）掉電模式: < 1 A2.2 引腳配置ATmega16是基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1MIPS MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。ATMAGE16引腳分布如圖2.1所示。AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個(gè)通用工作寄存器

14、。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC微控制器最高至 10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16 有如下特點(diǎn) 16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即RWW)，圖2.1 ATMAGE16引腳分布AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和 32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC微控制器最高至 10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16

15、有如下特點(diǎn) 16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即RWW)，512 字節(jié) EEPROM，1K字節(jié) SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的 JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程 USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益 (TQFP 封裝 ) 的 ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè) SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí) CPU 停止工作，而 USART、兩線接口、 A/D 轉(zhuǎn)換器、

16、SRAM、 T/C、 SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了異步定時(shí)器與ADC以外所有 I/O 模塊的工作，以降低 ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展 Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。本芯片是以 Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi) ISP Flas

17、h 允許程序存儲(chǔ)器通過(guò) ISP 串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于 AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(ApplicationFlash Memory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(Boot Flash Memory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了 RWW 操作。通過(guò) 8 位 RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的 Flash 集成在一個(gè)芯片內(nèi)， ATmega16 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。3DS18B20的設(shè)計(jì)本章介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并具體介紹了實(shí)現(xiàn)和調(diào)試的方

18、法，以及分布式溫度采集系統(tǒng)的通信流程和DS18B20溫度測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)思路、DS18B20工作的時(shí)序問(wèn)題。3.1 總體通信流程及通信協(xié)議總體通信流程體現(xiàn)在PC機(jī)，單片機(jī)主機(jī)及各從機(jī)的通信，信號(hào)接受及發(fā)送，這個(gè)設(shè)計(jì)中，通信協(xié)議是一個(gè)非常重要也很復(fù)雜的部分，在由PC 機(jī)與單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，常要涉及通信問(wèn)題，如果沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議，PC機(jī)與單片機(jī)之間的信息傳遞就無(wú)法識(shí)別。通信協(xié)議是指通信各方事前約定規(guī)則,我們可以簡(jiǎn)單地理解為各計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行相互會(huì)話所使用的共同語(yǔ)言.PC機(jī)與單片機(jī)在進(jìn)行通信時(shí),必須使用的通信協(xié)議。首先，在設(shè)計(jì)中自定義幾個(gè)數(shù)據(jù)通信協(xié)議，如下問(wèn)提到的“a”、“b”、“c”、“d”、“g

19、”、“h”。這些協(xié)議一旦定義，在后面的執(zhí)行過(guò)程中就代表了固定的含義，不再改變，PC機(jī)、單片機(jī)、從機(jī)都靠識(shí)別這個(gè)協(xié)議來(lái)執(zhí)行程序，發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，接受幾個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)協(xié)議全都建立在這2個(gè)操作方法上。本設(shè)計(jì)中自定義“a”為PC機(jī)與單片機(jī)主機(jī)間的數(shù)據(jù)協(xié)議，意思為要求主機(jī)發(fā)送一號(hào)從機(jī)的溫度給PC機(jī)；自定義“b”為PC機(jī)與單片機(jī)主機(jī)間的數(shù)據(jù)協(xié)議，意思為要求主機(jī)發(fā)送二號(hào)從機(jī)的溫度給PC機(jī)；自定義“c”為從機(jī)與主機(jī)間的數(shù)據(jù)協(xié)議，它代表從機(jī)向主機(jī)發(fā)送完四位當(dāng)前采集的溫度，這里一號(hào)從機(jī)和二號(hào)從機(jī)采集的溫度，都定義為“c”；自定義“d”為PC機(jī)與單片機(jī)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)協(xié)議，意思為開(kāi)始和完成命令的信號(hào)；自

20、定義“g”為一號(hào)從機(jī)和單片機(jī)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)協(xié)議，意思為主機(jī)表示要采集一號(hào)從機(jī)的溫度數(shù)據(jù)，一號(hào)從機(jī)要求單片機(jī)主機(jī)準(zhǔn)備接收；自定義“h”為二號(hào)從機(jī)和單片機(jī)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)協(xié)議，意思為主機(jī)表示要采集二號(hào)從機(jī)的溫度數(shù)據(jù)，二號(hào)從機(jī)要求單片機(jī)主機(jī)準(zhǔn)備接收。具體流程如下：1、PC機(jī)向單片機(jī)主機(jī)發(fā)送“d”：這步是流程的開(kāi)始，PC機(jī)向單片機(jī)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)協(xié)議，要求主機(jī)把接收的溫度發(fā)送給PC機(jī)顯示；2、單片機(jī)主機(jī)向一號(hào)從機(jī)發(fā)送“g”：?jiǎn)纹瑱C(jī)主機(jī)在接收到PC機(jī)發(fā)送的“d”信號(hào)后，會(huì)立即向一號(hào)從機(jī)發(fā)送“g”，要求一號(hào)從機(jī)采集溫度并且將溫度發(fā)回單片機(jī)主機(jī)；3、一號(hào)從機(jī)回發(fā)“g”：一號(hào)從機(jī)接收到單片機(jī)主機(jī)的命令后，會(huì)立即向單

21、片機(jī)主機(jī)回發(fā)信號(hào)，要求單片機(jī)主機(jī)做好接收準(zhǔn)備；4、向主機(jī)發(fā)送四位當(dāng)前采集的溫度，并回發(fā)發(fā)送完成標(biāo)記“c”；一號(hào)從機(jī)回發(fā)信號(hào)后，向主機(jī)發(fā)送四位采集的溫度，這個(gè)溫度在前文已提到標(biāo)記為“c”；5、主機(jī)發(fā)送“h”給2號(hào)從機(jī)：主機(jī)在接收到一號(hào)從機(jī)發(fā)來(lái)的“c”命令后，會(huì)立刻發(fā)送“h”信號(hào)給二號(hào)從機(jī)，表示要采集二號(hào)從機(jī)的數(shù)據(jù)；6、2號(hào)從機(jī)回發(fā)“h”：二號(hào)從機(jī)接收到單片機(jī)主機(jī)的命令后，會(huì)立即向單片機(jī)主機(jī)回發(fā)信號(hào)，要求單片機(jī)主機(jī)做好接收準(zhǔn)備；7、向主機(jī)發(fā)送四位當(dāng)前采集的溫度，并回發(fā)發(fā)送完成標(biāo)記“c”：二號(hào)從機(jī)向單片機(jī)主機(jī)回發(fā)完信號(hào)后，向主機(jī)發(fā)送四位當(dāng)前采集的溫度，這個(gè)溫度標(biāo)記為“c”；8、主機(jī)發(fā)送“d”給PC機(jī)

22、：?jiǎn)纹瑱C(jī)主機(jī)在接收到二號(hào)從機(jī)發(fā)送來(lái)的信號(hào)后，立刻發(fā)送信號(hào)給PC機(jī)，表示完成PC機(jī)的前一指令；9、PC發(fā)送“a”給主機(jī)：PC機(jī)在接收到單片機(jī)主機(jī)發(fā)送的信號(hào)后，發(fā)送新一個(gè)指令給單片機(jī)主機(jī)，要求單片機(jī)主機(jī)發(fā)送一號(hào)從機(jī)采集的溫度數(shù)據(jù)；10、主機(jī)將一號(hào)從機(jī)溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)主機(jī)接收到PC機(jī)的命令后將一號(hào)從機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的四位當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼后，發(fā)送給PC機(jī)，因?yàn)镻C機(jī)只能讀取ASCII碼；11、PC機(jī)發(fā)送“b”給主機(jī)：PC機(jī)接收到單片機(jī)主機(jī)發(fā)送的即時(shí)溫度后會(huì)立即發(fā)送另一指令給單片機(jī)主機(jī)，要求單片機(jī)主機(jī)發(fā)送二號(hào)從機(jī)采集的溫度數(shù)據(jù)；12、主機(jī)將二號(hào)從機(jī)溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)，發(fā)送完成后，返

23、回（1）：?jiǎn)纹瑱C(jī)主機(jī)接收到PC機(jī)的命令后將二號(hào)從機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的四位當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)同樣也轉(zhuǎn)換成ASCII碼后，發(fā)送給PC機(jī)。此時(shí)一個(gè)完整過(guò)程結(jié)束，將返回（1）開(kāi)始另一輪采集。3.2 DS18B20溫度測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)由于DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）發(fā)ROM 功能命令發(fā)存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)。主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換的程序必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：初始化、ROM操作指令、存儲(chǔ)器操作指令。假設(shè)單片機(jī)系統(tǒng)所用的晶振頻率為12MHz，根據(jù)DS18B20的初始化時(shí)序

24、、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序，分別編寫(xiě)3個(gè)子程序：INIT為初始化子程序，WRITE 為寫(xiě)（命令或數(shù)據(jù)）子程序，READ為讀數(shù)據(jù)子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)均由最低位開(kāi)始。主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)量溫度值，溫度測(cè)量每1s 進(jìn)行一次，流程圖如圖3.1所示。讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9個(gè)字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC 校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)，其程序流程圖如圖3.2所示。從DS18B20讀取出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值，才能用于字符的顯示。因?yàn)镈S18B20的轉(zhuǎn)換精度為912 位可選，為了提高精度采用12位。在采用12位轉(zhuǎn)換精度時(shí)，溫度寄存器里的值

25、是以0.0625為步進(jìn)的，即溫度值為溫度寄存器里的二進(jìn)制值乘以0.0625，就是實(shí)際的十進(jìn)制溫度值。3.3 多機(jī)通信軟件的設(shè)計(jì)ATMAGE16單片機(jī)有串行發(fā)送緩沖器接收緩沖器(SBUF)、串行口控制寄存器(SCON)、特殊功能寄存器(PCON)。通過(guò)設(shè)置SCON可以有四種工作方式，其中工作方式2、3 適用于多機(jī)通信。在串行通信前，通過(guò)程序預(yù)先將各從機(jī)串行口設(shè)置為方式2或方式3，并使SM2和REN(允許串行接收控制位)為1，允許串行口中斷。主機(jī)與從機(jī)通信時(shí)，將SM2置0，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，否則維持SM2為1，這樣在主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)(此時(shí)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)中第9 位為0)，只有地址相符的從機(jī)可接收數(shù)據(jù)，圖3.

26、1 DS18B20溫度主程序流程圖圖3.2讀出溫度子程序流程圖其余從機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息不予理睬，從而可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信集散型控制系統(tǒng)將各控制單元分散到現(xiàn)場(chǎng)各控制點(diǎn)。從機(jī)主程序和串行口中斷服務(wù)程序如圖3.3所示。 PC 機(jī)與單片機(jī)的串口通信中，ATMAGE16單片機(jī)的Pl.3和Pl.4口分別模擬串行通信的發(fā)送和接收端，其接口程序主要由發(fā)送子程序和接收子程序組成。通信速率9600bps，幀格式為。發(fā)送時(shí)，先發(fā)送一個(gè)起始位(低電平)，接著按低位在先的順序發(fā)送8位數(shù)據(jù)，最后發(fā)送停止位。接收時(shí)，先判斷P1.4接收端口是否有起始低電平出現(xiàn)，如有則按低位在先的順序接收8位數(shù)，最后判斷P1.4 口是否有停止高電平出現(xiàn)

27、，如有則完成一個(gè)數(shù)據(jù)接收，否則繼續(xù)等待。其中軟件編寫(xiě)要嚴(yán)格按照異步通信的時(shí)序進(jìn)行。圖3.3從機(jī)主程序和串行口中斷服務(wù)程序3.4 DS18B20工作時(shí)序問(wèn)題DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化ROM操作指令存儲(chǔ)器操作指令數(shù)據(jù)傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序。主機(jī)即單片機(jī)首先發(fā)480us-960us的低電平，進(jìn)行復(fù)位，然后釋放總線，之后總線被外部上拉電阻電阻抬高，大約等待1560us之后，DS18B20發(fā)出60到240us的低電平信號(hào)，以示存在，至此初始化結(jié)束。寫(xiě)“0“的時(shí)候，首先單片機(jī)發(fā)復(fù)位信號(hào)，然后發(fā)“0”于是低電平持續(xù)60us就完成了寫(xiě)“0”寫(xiě)“1”的時(shí)候首先單片機(jī)發(fā)復(fù)位

28、信號(hào)，持續(xù)時(shí)間大于1us小于15us然后發(fā)“1”持續(xù)50us以上即可。讀時(shí)序也是主機(jī)先發(fā)低電平，然后在15us內(nèi)檢測(cè)連接DS18B20的數(shù)據(jù)線的引腳，從而讀得相應(yīng)值。4 電路的設(shè)計(jì)本章分析了分布式溫度采集系統(tǒng)的各主要功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具體包括溫度測(cè)量電路模塊和串口通信電路模塊。4.1 溫度測(cè)量電路的設(shè)計(jì)溫度測(cè)量采用DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器。由DS18B20 構(gòu)成的智能溫度測(cè)量裝置由三部分組成：DS18B20 溫度傳感器、ATMAGE16、顯示模塊。產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍：-55+125，測(cè)量精度：0.5，反應(yīng)時(shí)間500ms。為了達(dá)到更高的精度，則在對(duì)DSl8B20測(cè)溫原理進(jìn)行

29、詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，采取直接讀取DSl8B20內(nèi)部暫存寄存器的方法，將DSl8B20 的測(cè)溫分辨率提高到0.010.1，DSl8B20內(nèi)部暫存寄存器的分布如表4-1所列，其中第7字節(jié)存放的是當(dāng)溫度寄存器停止增值時(shí)計(jì)數(shù)器l的計(jì)數(shù)剩余值，第8字節(jié)存放的是每度所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值。這樣，就可以通過(guò)下面的方法獲得高分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果。表4-1 DS18B20內(nèi)部暫存器序號(hào)寄存器名稱作用序號(hào)寄存器名稱0溫度低字節(jié)以16位補(bǔ)碼形式存放4、5保存字節(jié)1、21溫度高字節(jié)6計(jì)數(shù)器余值2TH/用戶字節(jié)1存放溫度上限7計(jì)數(shù)器/3HL/用戶字節(jié)2存放溫度下限8CRC基于DS18B20的溫度測(cè)量裝置電路圖如圖4.1所示：圖4

30、.1溫度測(cè)量電路溫度傳感器DS18B20將被測(cè)環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成帶符號(hào)的數(shù)字信號(hào)（以十六位補(bǔ)碼形式，占兩個(gè)字節(jié)），傳感器可置于離裝置150米以內(nèi)的任何地方，輸出腳I/O直接與單片機(jī)的P1.1 相連，R1為上拉電阻，傳感器采用外部電源供電。ATMAGE16 是整個(gè)裝置的控制核心，ATMAGE16內(nèi)帶1K字節(jié)的FlashROM,用戶程序存放在這里。顯示器模塊由四位一體的共陽(yáng)數(shù)碼管和4個(gè)9012組成。系統(tǒng)程序分傳感器控制程序和顯示器程序兩部分，傳感器控制程序是按照DS18B20的通信協(xié)議編制。系統(tǒng)的工作是在程序控制下，完成對(duì)傳感器的讀寫(xiě)和對(duì)溫度的顯示。4.2 串口通信電路的設(shè)計(jì)為了增加單片機(jī)多機(jī)通信的距

31、離，該部分電路采用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口，通信距離可以達(dá)到15米；如果采用RS422 或是RS485 接口，通信距離會(huì)更遠(yuǎn)。多機(jī)通信接口原理圖見(jiàn)圖1 。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中采用的是RS232 電平，提高了抗干擾能力。需要在主機(jī)串行接口和從機(jī)串行接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換：TTL-RS232-TTL。這都是用MAX232 接口芯片實(shí)現(xiàn)的，具體的電路如圖4.2所示。圖4.2 TTL-RS232-TTL電平轉(zhuǎn)換電路通信電路是本設(shè)計(jì)的重要組成部分,負(fù)責(zé)溫度數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的上傳。包括單片機(jī)多機(jī)串口通信電路,PC 機(jī)與ATMAGE16的串口通信電路。其中主單片機(jī)ATMAGE16既要和從機(jī)通信,還要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送到

32、PC機(jī)上。而ATMAGE16 單片機(jī)只有一個(gè)串行通信口，這就需要用硬件或是軟件擴(kuò)展一個(gè)串行通信口。本設(shè)計(jì)采用一種用單片機(jī)普通I/O口和相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)串行通信的方法。5 分布式溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)字式傳感器一般采用單總線技術(shù)(1-WIREBUS），即在單片機(jī)或計(jì)算機(jī)接口中只用一根導(dǎo)線（輸入/ 輸出信號(hào)線），美國(guó)Dallas公司最新推出的1-WireBus數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，與傳統(tǒng)的溫度傳感器不同，它能夠直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式，可以分別在93.75ms 和750ms內(nèi)將溫度值轉(zhuǎn)化為9 位和12位的數(shù)字量，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、

33、0.25、0.125和0.0625；為實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)串口長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)采用了RS232 串行接口，通信距離可以達(dá)到15m，如果采用RS422或RS485串行接口可以達(dá)到1000m。串口通信由PC機(jī)與單片機(jī)的通信和單片機(jī)多機(jī)通信組成，每個(gè)從機(jī)負(fù)責(zé)溫度的測(cè)量然后通過(guò)多機(jī)通信把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到主單片機(jī)上，最后PC機(jī)通過(guò)VB程序控制串口把主單片機(jī)上的所有溫度數(shù)據(jù)收集起來(lái)。系統(tǒng)框圖如圖5.1所示。圖5.1系統(tǒng)框圖6  ICCAVR制作環(huán)境及介紹本章介紹了ICCAVR的制作環(huán)境，ICCAVR 中的文件類型及其文件的擴(kuò)展名、附注和擴(kuò)充，并介紹了IAR 或其它ANSI C 編譯系統(tǒng)的代碼轉(zhuǎn)換。6.

34、1 ICCAVR 介紹本節(jié)主要介紹了ICCAVR文件的基本特點(diǎn)、類型、擴(kuò)展名等。 ImageCraft 的ICCAVR 介紹ImageCraft 的ICCAVR 是一種使用符合ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的C 語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)微控制器(MCU)程序的一個(gè)工具,它有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):ICCAVR 是一個(gè)綜合了編輯器和工程管理器的集成工作環(huán)境（IDE），其可在WINDOWS9X/NT 下工作。源文件全部被組織到工程之中，文件的編輯和工程的構(gòu)筑也在這個(gè)環(huán)境中完成。編譯錯(cuò)誤顯示在狀態(tài)窗口中，并且當(dāng)你用鼠標(biāo)單擊編譯錯(cuò)誤時(shí)，光標(biāo)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到編輯窗口中引起錯(cuò)誤的那一行。這個(gè)工程管理器還能直接產(chǎn)生您希望得到的可以直接使用的INT

35、EL HEX 格式文件，INTEL HEX 格式文件可被大多數(shù)的編程器所支持，用于下載程序到芯片中去。ICCAVR 是一個(gè)32 位的程序，支持長(zhǎng)文件名。本論文并不介紹通用的C 語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)，僅介紹使用ICC AVR 所必須具備的知識(shí)。 ICCAVR 中的文件類型及其擴(kuò)展名文件類型是由它們的擴(kuò)展名決定的，IDE 和編譯器可以使用以下幾種類型的文件。輸入文件：.c 擴(kuò)展名-表示是C 語(yǔ)言源文件.s 擴(kuò)展名-表示是匯編語(yǔ)言源文件.h 擴(kuò)展名-表示是C 語(yǔ)言的頭文件.prj 擴(kuò)展名-表示是工程文件，這個(gè)文件保存由IDE 所創(chuàng)建和修改的一個(gè)工程的有關(guān)信息。.a 擴(kuò)展名-庫(kù)文件，它可以由幾個(gè)庫(kù)封裝在一起。

36、libcavr.a 是一個(gè)包含了標(biāo)準(zhǔn)C 的庫(kù)和AVR 特殊程序調(diào)用的基本庫(kù)。如果庫(kù)被引用，鏈接器會(huì)將其鏈接到您的模塊或文件中。您也可以創(chuàng)建或修改一個(gè)符合你需要的庫(kù)。輸出文件.s 對(duì)應(yīng)每個(gè)C 語(yǔ)言源文件，由編譯器在編譯時(shí)產(chǎn)生的匯編輸出文件。.o 由匯編文件匯編產(chǎn)生的目標(biāo)文件，多個(gè)目標(biāo)文件可以鏈接成一個(gè)可執(zhí)行文件。.hex INTEL HEX 格式文件，其中包含了程序的機(jī)器代碼。.eep INTEL HEX 格式文件，包含了EEPROM 的初始化數(shù)據(jù)。.cof COFF 格式輸出文件，用于在ATMEL 的AvrStudio 環(huán)境下進(jìn)行程序調(diào)試。.lst 列表文件，在這個(gè)文件中列舉出了目標(biāo)代碼對(duì)應(yīng)的

37、最終地址。.mp 內(nèi)存映象文件它包含了您程序中有關(guān)符號(hào)及其所占內(nèi)存大小的信息.cmd NoICE 2.xx 調(diào)試命令文件。.noi NoICE 3.xx 調(diào)試命令文件。.dbg ImageCraft 調(diào)試命令文件。附注和擴(kuò)充#pragma （編譯附注）這個(gè)編譯器接受以下附注：#pragma interrupt_handler <func1>:<vector number> <func2>:<vector> .這個(gè)附注必須在函數(shù)之前定義，它說(shuō)明函數(shù)func1、func2 是中斷操作函數(shù)，所以編譯器在中斷操作函數(shù)中生成中斷返回指令reti 來(lái)代替普通

38、返回指令ret ，并且保存和恢復(fù)函數(shù)所使用的全部寄存器；同樣編譯器根據(jù)中斷向量號(hào)vector number 生成中斷向量地址。#pragma ctask <func1> <func2>.這個(gè)附注指定了函數(shù)不生成揮發(fā)寄存器來(lái)保存和恢復(fù)代碼，它的典型應(yīng)用是在RTOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中讓RTOS 核直接管理寄存器。#pragma text:<name>改變代碼段名稱，使其與命令行選項(xiàng)相適應(yīng)。#pragma data:<data>改變數(shù)據(jù)段名稱，使其與命令行選項(xiàng)相適應(yīng)。這個(gè)附注在分配全局變量至EEPROM中時(shí)必須被使用。#pragma abs_address

39、:<address>函數(shù)與全局?jǐn)?shù)據(jù)不使用浮動(dòng)定位（重定位），而是從<address>開(kāi)始分配絕對(duì)地址。這在訪問(wèn)中斷向量和其它硬件項(xiàng)目時(shí)特別有用。#pragma end_abs_address結(jié)束絕對(duì)定位，使目標(biāo)程序使用正常浮動(dòng)定位。C+ 注釋如果你選擇了編譯擴(kuò)充(Project->Options->Compiler)，你可以在你的源代碼中使用C +的 / 類型的注釋。二進(jìn)制常數(shù)如果你選擇了編譯擴(kuò)充(Project->Options->Compiler)，你可以使用0b<1|0>* 來(lái)指定二進(jìn)制常數(shù)，例如0b10101 等于十進(jìn)制數(shù)21

40、。在線匯編你可以使用asm("string")函數(shù)來(lái)指定在線匯編代碼。代碼轉(zhuǎn)換IAR 或其它ANSI C 編譯系統(tǒng)的代碼轉(zhuǎn)換IAR C 編譯器作為應(yīng)用于AVR 的第一個(gè)C 編譯器，它有十分豐富的源代碼。當(dāng)你從IAR編譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到ImageCraft 編譯系統(tǒng)時(shí)，絕大多數(shù)符合ANSI C標(biāo)準(zhǔn)的程序代碼不需要轉(zhuǎn)換，IAR C 中IO 寄存器的定義與ICCAVR 也是相同的。中斷操作描述，ICCAVR 使用pragma 附注描述中斷操作函數(shù)，而IAR 引入了語(yǔ)法擴(kuò)充（interrupt 關(guān)鍵字），下面是一個(gè)對(duì)照：在 ICCAVR 中：#pragma interrupt_handl

41、er func:4 / 4 是這個(gè)中斷的向量號(hào)，func 為中斷處理函數(shù)名稱，ICCAVR 可以使多個(gè)中斷向量共用一個(gè)中斷處理函數(shù)。在 IAR 中：interrupt vector_name func() / vector_name 是某一個(gè)中斷向量的名稱，IAR C 的中斷向量地址使用中斷名稱來(lái)代替，以增加程序的可讀性。擴(kuò)充關(guān)鍵字IAR 引入flash 關(guān)鍵字將項(xiàng)目分配進(jìn)入程序存貯空間（FLASH 存貯器），ICCAVR 使用const 關(guān)鍵字來(lái)達(dá)到相同的目的。過(guò)程調(diào)用轉(zhuǎn)換在兩個(gè)編譯系統(tǒng)之間函數(shù)參數(shù)傳遞使用的寄存器是不同的，這僅影響手工寫(xiě)的匯編函數(shù)。在線匯編、宏等，IAR 不支持在線匯編符號(hào)

42、，而ICCAVR 支持在線匯編。6.2 ICCAVR 向?qū)ё阅銌?dòng) IDE 后，首先從Project 菜單系統(tǒng)選擇Open 命令，進(jìn)入iccexamples.avr 目錄并且選擇并打開(kāi)“l(fā)ed”工程，工程管理器顯示在這個(gè)工程中只有一個(gè)文件led.c。然后從Project 菜單中選擇Options 命令打開(kāi)工程編譯選項(xiàng)，在"Target"標(biāo)號(hào)下選擇目標(biāo)處理器。然后從Project 菜單中選擇Make Project 命令，IDE 將調(diào)用編譯器編譯這個(gè)工程文件，并且在狀態(tài)窗口中顯示所有的信息。6.3 ICCAVR 的IDE 環(huán)境編譯一個(gè)單獨(dú)的文件正常建立一個(gè)輸出文件的次序是，你

43、首先應(yīng)該建立一個(gè)工程文件并且定義屬于這個(gè)工程的所有文件。然而，我們有時(shí)也需要將一個(gè)文件單獨(dú)地編譯為目標(biāo)文件或最終的輸出文件。這時(shí)可以這樣操作：從IDE 菜單“File” 中選擇“Compile File.”命令，來(lái)執(zhí)行“to Object”和“to Output”中的任意一個(gè)。當(dāng)你調(diào)用這個(gè)命令時(shí)，文件應(yīng)該是打開(kāi)的并且在編輯窗口中可以編輯的。編譯一個(gè)文件為目標(biāo)文件（to Object），對(duì)檢查語(yǔ)法錯(cuò)誤和編譯一個(gè)新的啟動(dòng)文件是很有用的。編譯一個(gè)文件為輸出文件（to Output），對(duì)較小的并且是一個(gè)文件的程序較為有用。創(chuàng)建一個(gè)新的工程為創(chuàng)建一個(gè)新的工程，從菜單“Project”中選擇“New”命令

44、，IDE 會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，在對(duì)話框中你可以指定工程的名稱，這也是你的輸出文件的名稱。如果你使用一些已經(jīng)建立的源文件，你可在菜單“Project”中選擇“AddFile(s) ”命令。另外，你可以在菜單“File”中選擇“New”命令來(lái)建立一個(gè)新的源文件來(lái)輸入你的代碼，你可以在菜單“File”中選擇“Save”或“Save As”命令來(lái)保存文件。然后你可以象上面所述調(diào)用“AddFile(s)”命令將文件加入到工程中，也可在當(dāng)前編輯窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“Add to Project”將文件加入已打開(kāi)的工程列表中。通常你輸出源文件在工程同一個(gè)目錄中，但也可不作這樣要求。工程的編譯選項(xiàng)使用菜單中

45、“Project”中的“Options”命令。工程管理工程管理允許你將多個(gè)文件組織進(jìn)同一個(gè)工程，而且定義它們的編譯選項(xiàng)，這個(gè)特性允許你將工程分解成許多小的模塊。當(dāng)你處理工程構(gòu)筑時(shí)，只有一個(gè)文件被修改和重新編譯，如果一個(gè)頭文件作了修改，當(dāng)你編譯包含這個(gè)頭文件的源文件時(shí)，IDE 會(huì)自動(dòng)重新編譯已經(jīng)改變的頭文件。一個(gè)源文件可以寫(xiě)成 C 或匯編格式的任意一種。C 文件必須使用“.c”擴(kuò)展名匯編文件必須使用“.s”擴(kuò)展名。你可以將任意文件放在工程列表中，例如你可以將一個(gè)工程文檔文件放在工程管理窗口中，工程管理器在構(gòu)筑工程時(shí)對(duì)源文件以外的文件不予理睬。對(duì)目標(biāo)器件不同的工程，可以在編譯選項(xiàng)中設(shè)置有關(guān)參數(shù)。當(dāng)

46、你新建一個(gè)工程時(shí)，使用默認(rèn)的編譯選項(xiàng)，你可以將現(xiàn)有編譯選項(xiàng)設(shè)置成默認(rèn)選項(xiàng)，也可將默認(rèn)編譯選項(xiàng)裝入現(xiàn)有工程中。默認(rèn)編譯選項(xiàng)保存在default.prj 文件中。為避免你的工程目錄混亂，你可以指定輸出文件和中間文件到一個(gè)指定的目錄，通常這個(gè)目錄是你的工程目錄的一個(gè)子目錄。編輯窗口編輯窗口是你與 IDE 交流信息的主要區(qū)域，在這個(gè)窗口中你可以修改相應(yīng)的文件。當(dāng)編譯存在錯(cuò)誤時(shí)，用鼠標(biāo)單擊有關(guān)錯(cuò)誤信息時(shí)，編輯器會(huì)自動(dòng)將光標(biāo)定位在錯(cuò)誤行的位置。應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)?yīng)用構(gòu)筑向?qū)怯糜趧?chuàng)建外圍設(shè)備初始化代碼的一個(gè)圖形界面。你可以單擊工具條中的“Wizard”按鈕或菜單“Tools”中的“ApplicationBuil

47、der”命令來(lái)調(diào)用它。應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)褂镁幾g選項(xiàng)中指定的目標(biāo)MCU來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的選項(xiàng)和代碼。應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)э@示目標(biāo) MCU 的每一個(gè)外圍設(shè)備子系統(tǒng)，它的使用是很顯而易見(jiàn)的。在這里你可以設(shè)置MCU 的所具有的中斷、內(nèi)存、定時(shí)器、IO 端口、UART 、SPI 和模擬量比較器等外圍設(shè)備，并產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，如果你需要的話，還可產(chǎn)生main( )函數(shù)。終端仿真IDE 有一個(gè)內(nèi)置的終端仿真器，注意它不包含任意一個(gè)ISP（在系統(tǒng)編程）功能，但它可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單的終端，或許可以顯示你的目標(biāo)裝置的調(diào)試信息，也可下載一個(gè)ASC碼文件。從 6.20 版本開(kāi)始IDE 加入了對(duì)ISP 的支持。結(jié)論ATMAGE16單片機(jī)體積

48、小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、對(duì)環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好。即使是非電子計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，通過(guò)學(xué)習(xí)一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以后也能依靠自己的技術(shù)力量來(lái)開(kāi)發(fā)所希望的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的溫度測(cè)量系統(tǒng)中，往往采用模擬的溫度傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后才可以被微處理器識(shí)別和處理。這樣的設(shè)計(jì)方法不僅對(duì)前端模擬信號(hào)處理電路提出了更高的要求，而且不具有數(shù)字通信和網(wǎng)絡(luò)功能。本設(shè)計(jì)文結(jié)合DSl8B20的新特性和現(xiàn)代溫度測(cè)量系統(tǒng)提出的新要求，提出了基于智能數(shù)字溫度傳感器DSl8820的高精度、分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案具有安裝方便、數(shù)字化程度高、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在多種溫度檢測(cè)中具

49、有廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)模塊化的電路測(cè)試、軟件調(diào)試和系統(tǒng)組裝，測(cè)溫精度可以達(dá)到±0.01。設(shè)計(jì)出的多路遠(yuǎn)距離自動(dòng)化、智能化溫度采集系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。本次設(shè)計(jì)只給出2路從機(jī)采集，根據(jù)需要可以增加更多從機(jī)進(jìn)行溫度采集。參考文獻(xiàn)1 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.19992 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.19993 劉守義.單片及應(yīng)用技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社.20024 潘新民.微型計(jì)算機(jī)與傳感技術(shù).北京：人民郵電出版社.19885 辛友順等.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社.20056

50、 陳嘉慶.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)應(yīng)用100例.北京:微計(jì)算機(jī)信息編輯部.20027 王幸之.AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社.20048 張軍.AVR單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)典型實(shí)例.第一版.中國(guó)電力出版社9 譚浩強(qiáng).C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第二版）.北京清華大學(xué)出版社.200510馬忠梅.單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)（第三版）.北京:北京航空航天大學(xué)出版社.200311夏路易.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程PROTEL99SE.北京：北京希望電子出版社致謝在我的論文收筆之際，首先，我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師薛君老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，薛君老師給予了我很大的幫助、鼓勵(lì)和支持，十分關(guān)心我的設(shè)計(jì)進(jìn)度

51、，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提出大量寶貴的意見(jiàn)和建議，在他的悉心指導(dǎo)和大力支持下，我的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)得以順利完成。最后，再次向指導(dǎo)老師薛君老師表示我最誠(chéng)摯的謝意。附件1：總系統(tǒng)的原理圖如下：附件2：?jiǎn)纹瑱C(jī)ATMAGE16控制DS18B20的程序:#include <iom16v.h>#include <macros.h>#define  uchar unsigned char#define  uint unsigned intuchar Temp=0x00,Flag=0,Point=0;const uchar DISCODE10 = 0x3f,0x06,0x5b,0x

52、4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/09const uchar order4=0x07,0x0b,0x0d,0x0e;const uchar fuhao18=0X81,0XF7,0XF7,0X87,0XF5,0XF5,0XF5,0X00;/正字const uchar fuhao08=0xf7,0xc7,0xeb,0x81,0xb5,0xb5,0xeb,0x9C;/負(fù)字#pragma interrupt_handler Timer0:10void Timer0(void)/每32ms掃描一次數(shù)碼管   uchar j;   for(j=0;j<8;j+)       PORTB=1<<j;    if(Flag)PORTD=fuhao1j;    else PORTD=fuhao0j;    DelayMS(1);    PORTB=0x00;    PORTD=0xff;  &#