智能環(huán)境參數(shù)檢測儀

1、ABSTRACT. PAGE II：.；摘 要I 摘 要溫度是一個根本的物理量，幾乎一切的科研和消費過程都和溫度息息相關(guān)。準(zhǔn)確獲取系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)有助于對設(shè)備儀器的任務(wù)形狀進(jìn)展監(jiān)控，因此，準(zhǔn)確地丈量和控制溫度，對于獲得正確的科研數(shù)據(jù)和保證產(chǎn)質(zhì)量量都非常重要。本論文研討設(shè)計出一套多點溫度丈量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有丈量精度高，控制范圍廣，抗干擾才干強(qiáng)等特點，可適用于科學(xué)研討及工農(nóng)業(yè)消費等不同領(lǐng)域?qū)囟日闪康男枨?。在本文中，先分析了現(xiàn)有的幾種不同的溫度測試方法，并在對比各種不同方法的優(yōu)缺陷的根底上，思索系統(tǒng)本身測試要求以及精度速度等目的要求，選擇數(shù)字溫度計DSB作為本系統(tǒng)的傳感器，采用LCD液晶雙行顯示芯片

2、，分別顯示溫度傳感器的丈量溫度值、溫度最高上限值和丈量時間的預(yù)設(shè)值。在選型的根底上設(shè)計了硬件系統(tǒng)以及相應(yīng)的檢測系統(tǒng)，經(jīng)過綜合調(diào)試，實現(xiàn)系統(tǒng)的測試和報警功能。關(guān)鍵字：多點溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，單片機(jī)，溫度丈量ABSTRACTASTRACT PAGE IVABSTRACTTemperature is a basic physical factor, almost all of the scientific and industry work have a way with temperature. Obtaining these parameter correctly can help us to ga

3、in the instruments state .So, how to control temperature accurately, is very important in scientific research and industry quality.In that situation, design and implement one applicable system which can watch measure and control the temperature and the measuring results is real time and the precisio

4、n is great is more essential .It takes a great of troubles for the industry-controllers to make decision .that paper first analyzed some kinds of method about testing the temperature and the humidity .Then balance the different methods disadvantages ,advantages ,and the using systems meterage requir

5、ement about the precision ,testing rate ,and so on .And then choosing the digital thermometer DSB.And set the TI s MCU,LCD,as main processor .Based on that work ,designed a hardware circuit .that circuit can achieve the testing function .We use the temperature chest to demarcate the system.Key words

6、: Multi-Point Temperature Sensor Network, single-chip microcomputer，Temperature measurement目錄目錄目錄目錄目錄目錄目錄 TOC o - h z u HYPERLINK l _Toc 第章 引言 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 目前國內(nèi)外研討現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 課題設(shè)計的目的和意義 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc

7、. 論文主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 多點溫度丈量系統(tǒng)整體構(gòu)造分析 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第章 多點環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .詳細(xì)方案 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .本論文中元器件的選擇 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .數(shù)字溫度傳感器概述 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l

8、 _Toc . DSB性能參數(shù)引見 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . DSB的測溫原理 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . DSB自動搜索算法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . DSB編程設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . ATS微控制器相關(guān)引見 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . DM-液晶顯示器簡介 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . MAX串口芯片簡介 PAGEREF _Toc h HYP

9、ERLINK l _Toc 第章 系統(tǒng)的硬件構(gòu)造設(shè)計及程序編程 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .穩(wěn)壓電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .穩(wěn)壓電源的組成 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 穩(wěn)壓電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 溫度數(shù)據(jù)處置算法分析及程序設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 溫度數(shù)據(jù)處置算法 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 溫度數(shù)據(jù)處置子程序 PAGEREF _

10、Toc h HYPERLINK l _Toc . DM-液晶接口電路 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .串口通訊電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . MCU與MAX通訊電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 串口通訊方式 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 串口通訊波特率計算 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 串口通訊硬件銜接電路 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .外圍電路設(shè)計 PAGER

11、EF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 時鐘電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 復(fù)位電路設(shè)計 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .聲光報警電路 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 程序流程圖 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 第章 結(jié)論 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 致謝 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 附

12、錄 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 外文資料原文 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 譯文 PAGEREF _Toc h 電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文第章 引言 PAGE 84 PAGE 85第章 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計第章 引言.概述環(huán)境監(jiān)控是一個重要的課題，特別是在工業(yè)運用場所中。經(jīng)過對設(shè)備儀器的任務(wù)情況的監(jiān)控，可以檢測設(shè)備儀器的各種的任務(wù)異常情況，從而防止設(shè)備儀器由于環(huán)境的惡化而出現(xiàn)缺點而蒙受經(jīng)濟(jì)損失；而設(shè)備儀器普通都有一定的溫度的環(huán)境因數(shù)特性，在不同的任務(wù)環(huán)境下其性能會有略微的變化，在精細(xì)的儀器和設(shè)備中，這種性能的變化往往

13、是噪聲系統(tǒng)的誤差，從而降低了系統(tǒng)的性能,這種變化可以看成固定的變化，可以經(jīng)過補(bǔ)償?shù)姆椒ㄐ拚蛘呦?，從而提高系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。所以有必要經(jīng)過某種方法檢測不同的環(huán)境參數(shù)，諸如溫度、濕度、電網(wǎng)電壓、電磁干擾等。. 目前國內(nèi)外研討現(xiàn)狀目前溫度檢測儀表種類繁多，常用的溫度檢測儀表如圖-所示。圖- 常見溫度檢測儀表近年來，隨著工業(yè)消費效率的不斷提高，自動化程度與范圍的不斷擴(kuò)展，對溫度檢測技術(shù)的要求也愈來愈高，各國專家都在有針對性地競相開發(fā)各種特殊而適用的測溫技術(shù)，并獲得了艱苦進(jìn)展。新一代溫度檢測元件如圖-所示。圖- 新一代溫度檢測元件. 課題設(shè)計的目的和意義各種環(huán)境參數(shù)中，其中最關(guān)鍵也最常見的一個參數(shù)就

14、是溫度參數(shù)。在實踐運用中，由于設(shè)備的溫度過高或者過低,呵斥的任務(wù)缺點比比皆是，在普通的任務(wù)場所中，可以經(jīng)過溫度計人為的檢測環(huán)境的溫度，但是這種方法不方便，并且精度不高，操作性差，無法實現(xiàn)全自動消費。特別在對于可靠性要求很高的消費場所中，是不允許有過失的出現(xiàn)，由于溫度呵斥的缺點會帶來非常惡劣的效果。所以在現(xiàn)代的工業(yè)場所中，大體上都是采用溫度濕度自動控制系統(tǒng)，經(jīng)過總線把各個地方的溫濕度信息送到集中處置計算機(jī),進(jìn)展監(jiān)控。傳統(tǒng)的方式普通采用熱電偶或熱電阻，其輸出的模擬信號，需求經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后才干送入單片機(jī)等微處置器，這樣的硬件電路構(gòu)造復(fù)雜，制造本錢較高。近年來，各種新型溫度傳感器和丈量方法大量出現(xiàn)并勝

15、利運用。單總線數(shù)字式智能型傳感器技術(shù)徹底改動了傳統(tǒng)的溫度丈量方法，在糧庫測溫系統(tǒng)、冷庫測溫系統(tǒng)、智能化建筑控制系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)中都需求多點溫度丈量系統(tǒng)。因此，多點溫度丈量技術(shù)實現(xiàn)尤為重要。本課題基于以上的目的,制造一個綜合的測試系統(tǒng)，可以同時檢測多路系統(tǒng)的溫度信息,并將溫度信息實時的上傳到上位機(jī)以供后續(xù)處置。基于ATC單片機(jī)、C言語和DSB傳感器的多點溫度丈量系統(tǒng)設(shè)計，并對系統(tǒng)實踐運轉(zhuǎn)的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)展分析。論文研討在實際和實際方面均具有重要意義，主要表如今：.降低丈量本錢。丈量現(xiàn)場的智能傳感器測得被測對象的數(shù)據(jù)信息后，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸給精細(xì)測控儀器或高檔次微機(jī)去分析處置，既節(jié)約了人力物力

16、，又提高了貴反復(fù)雜設(shè)備的利用效率。.提高了丈量精度。論文經(jīng)過溫度傳感器DSB提取Bit溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)展計算處置，使溫度數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確到小數(shù)點后位，這在科學(xué)研討及工農(nóng)業(yè)消費中都具有重要價值。.實現(xiàn)了報警測控和資源共享。添加了蜂鳴器模塊，設(shè)置了溫度的限制并且在PC終端上進(jìn)展丈量和數(shù)據(jù)采集，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控過程和數(shù)據(jù)，使丈量跨越了空間和時間的限制，并且能實現(xiàn)丈量設(shè)備和丈量信息等資源的共享。. 論文主要內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)有測溫系統(tǒng)的缺陷，他們提出了一種新型的測溫方案，具有以下個特性：.采用新型的數(shù)字溫度傳感器，簡化測溫電路。.數(shù)字信號傳輸，利于有干擾現(xiàn)場的運用。.建立溫度采集電路和PC機(jī)之間的串行通訊，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實

17、時傳輸；并設(shè)計了溫度信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對溫度信息的存查詢、顯示和報表打印等功能，方便溫度場的分析和模擬。.最大限制地減少布線任務(wù)量，降低系統(tǒng)的資金投入。為了到達(dá)上述個目的，他們提出了多點智能測溫系統(tǒng)的方案，并為這個方案的實施找到了技術(shù)上的支持：選擇DALLAS公司消費的DSB作為數(shù)字溫度傳感器，一條單總線上可掛接多個DSB，很方便地組成多點測溫系統(tǒng)，分辨率可達(dá).；且省去了傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換單元，簡化測溫電路。設(shè)計了適用的雙層總線構(gòu)造，分別是室內(nèi)測溫層和溫度數(shù)據(jù)傳輸層。采用單總線作為室內(nèi)測溫層總線，簡化布線任務(wù)；經(jīng)過RS總線實現(xiàn)溫度采集電路和PC機(jī)之間的串行通訊。實時溫度高精度丈量，本系統(tǒng)可以經(jīng)過多

18、個溫度傳感器(x的矩陣)實時檢測被測對象的溫度信息，丈量精度準(zhǔn)確到小數(shù)點后位。在丈量現(xiàn)場經(jīng)過LCD顯示模塊SMCA進(jìn)展本地顯示。根據(jù)實踐需求，所檢測的溫度點數(shù)是可以擴(kuò)展的。. 多點溫度丈量系統(tǒng)整體構(gòu)造分析論文研制的基于智能傳感器的多點溫度丈量系統(tǒng)的整個丈量系統(tǒng)的構(gòu)造框圖如圖-。圖- 丈量系統(tǒng)的構(gòu)造框圖其主要功能是在現(xiàn)場對被測溫度進(jìn)展采集、計算和處置，其中主要包括以下個部件的設(shè)計：a)穩(wěn)壓電源；b)液晶顯示模塊；c)溫度處置控制模塊；d)串行接口；e)溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)。第章 多點環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計第章 多點環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計.詳細(xì)方案他們不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場總線的數(shù)字化正益處理了本系統(tǒng)要求的第、特

19、性，而現(xiàn)場總線所具有的多點通訊的功能又為第、項特性的實現(xiàn)掃清了道路。因此，能否選擇一種適宜于多點溫度丈量系統(tǒng)的總線構(gòu)培育成為本系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。目前國際上的現(xiàn)場總線種類繁多，沒有一致的規(guī)范。既然系統(tǒng)設(shè)計是為了完成預(yù)期的功能，那么他們完全可以自主構(gòu)建一個總線構(gòu)造。溫度傳感器的選擇是本系統(tǒng)的關(guān)鍵。由于智能溫度傳感器采用數(shù)字化技術(shù)，能以數(shù)據(jù)方式輸出被測溫度值，具有測溫誤差小、分辨力高、抗干擾才干強(qiáng)、用戶可設(shè)定溫度上下限、具有超限自動報警功能，并且?guī)Т锌偩€接口，適配各種微控制器，因此他們采用智能溫度傳感器。他們采用DALLAS半導(dǎo)體公司消費的新型數(shù)字溫度傳感器DSB。由于和其他數(shù)字溫度傳感器相比，它更

20、適宜本系統(tǒng)，比較結(jié)果見表-所示?？梢奃SB具有測溫準(zhǔn)確度高、總線掛接負(fù)載才干強(qiáng)的優(yōu)勢。它集溫度丈量、報警監(jiān)測和數(shù)據(jù)通訊多種功能于一體，并且兼容于DALLAS公司提出的單總線，可以很方便的組成底層總線。由于這層總線的主要功能是完成變風(fēng)量空調(diào)實驗室內(nèi)溫度的檢測，所以稱之為測溫層總線。表- 數(shù)字溫度傳感器的比較傳感器運用總線測溫準(zhǔn)確度丈量范圍總線最多掛接傳感器數(shù)量LMIC-+LMSPI-+MAX-Wire.-+DS-Wire.-+DSB-Wire.-+，分辨力可編程測溫層總線由ATC單片機(jī)進(jìn)展控制，單片機(jī)完成對總線上一切DSB發(fā)布命令和接納數(shù)據(jù)。另外，它還是溫度傳輸層總線不可短少的一部分。單片機(jī)在獲

21、取溫度數(shù)據(jù)后需求進(jìn)一步和PC機(jī)通訊。本系統(tǒng)中只需一個單片機(jī)和PC進(jìn)展串行數(shù)據(jù)通訊，通訊間隔 在m以內(nèi)，因此選擇RS-規(guī)范作為串行數(shù)據(jù)通訊的物理層協(xié)議。這層總線構(gòu)造主要實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸，所以稱之為溫度傳輸層總線。系統(tǒng)的總體構(gòu)造框圖如圖-所示。ATC單片機(jī)P口的條口線作為條單總線，每條單總線上掛接DSB，因此完全可以滿足此系統(tǒng)溫度場丈量的需求。圖- 測溫系統(tǒng)總體構(gòu)造框圖.系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：、檢測范圍：.、可擴(kuò)展到：-+、檢測誤差：.、采樣速率：分鐘、硬件平臺:微型計算機(jī)采用普通的PC機(jī)、軟件平臺()Windows操作系統(tǒng)()運用軟件溫度數(shù)據(jù)的采集與處置數(shù)據(jù)的串行通訊與存儲功能.本

22、論文中元器件的選擇.數(shù)字溫度傳感器概述在世紀(jì)年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是位A/D轉(zhuǎn)換器，其測溫精度較低，分辨率只能到達(dá)。目前國外己相繼推出多種高精度、高分辨率的數(shù)字溫度傳感器，所采用的是位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率普通可達(dá).。由美國DALLAS半導(dǎo)體公司新研制的DS型高分辨率數(shù)字溫度傳感器，能輸出位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其分辨率高達(dá).，測溫精度為.。為了提高多通道數(shù)字溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用調(diào)整逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。以AD型通道數(shù)字溫度傳感器為例，它對本地傳感器、一路遠(yuǎn)程傳感器的轉(zhuǎn)換時間分別為us、us。新型數(shù)字溫度傳感器的測試功能也在不斷加強(qiáng)。例如，DS型單線數(shù)字溫度傳感器添加了

23、實時日歷時鐘(RTC),使其功能更加完善。DS還添加了存儲功能，利用芯片內(nèi)部Byte的EPROM存儲器，可存儲用戶的短信息。另外，數(shù)字溫度傳感器正從單通道向多通道的方向開展,這就為研討和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)發(fā)明了良好條件。數(shù)字溫度傳感器都具有多種任務(wù)方式可供選擇，主要包括單次轉(zhuǎn)換方式、待機(jī)方式，有的還添加了低溫極限擴(kuò)展方式，操作非常簡便。對某些數(shù)字溫度傳感器而言，主機(jī)(外部微處置器或單片機(jī))還可經(jīng)過相應(yīng)的存放器來設(shè)定其A/D轉(zhuǎn)換速率(典型產(chǎn)品為MAS)。數(shù)字溫度控制器適配各種微控制器，構(gòu)成智能化溫控系統(tǒng);他們還可以脫離微控制器單獨任務(wù)，自行構(gòu)成一個溫控儀。目前，數(shù)字溫度傳感器的總線技術(shù)也實現(xiàn)了

24、規(guī)范化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線(l-wire)總線、IC總線、SM BUS總線和SPI總線。溫度傳感器作為從機(jī)可經(jīng)過公用總線接口與主機(jī)進(jìn)展通訊。數(shù)字溫度傳感器的特點是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適宜各種微控制器(MCU)；并且它是在硬件的根底上經(jīng)過軟件來實現(xiàn)丈量功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)程度。本論文研制的溫度檢測系統(tǒng)要檢測的溫度范圍為.，可選用的常用溫度傳感器有集成溫度傳感器、熱電偶、熱電阻等。集成溫度傳感器(如AD、DSB等)運用方便，信號易于調(diào)理，它們的測溫范圍普遍窄，普通在以下，根本可以滿足要求。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，其優(yōu)點是丈量精度高、丈量范

25、圍廣，常用的熱電偶從-+均可延續(xù)丈量。但需求采用電路或軟件設(shè)計等修正方法來補(bǔ)償冷端t時對測溫的影響，運用不便。熱電阻也是最常用的一種溫度傳感器。它的主要特點是丈量精度高,性能穩(wěn)定,運用方便，丈量范圍為-，完全滿足要求，思索到鉑電阻的丈量準(zhǔn)確度是最高的，但在價錢方面偏貴，所以本課題最終選擇DSB作為實踐運用的溫度傳感器。DSB數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司消費的-Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單、能耗低、可靠性高的優(yōu)點。DSB本身包括寄生電源、溫度傳感器、bit激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器(內(nèi)含便箋式RAM)、存儲與控

26、制邏輯、用于存儲用戶數(shù)據(jù)的溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器、構(gòu)造存放器bit循環(huán)冗余校驗碼(CRC)發(fā)生器等部分。它經(jīng)過編程可實現(xiàn)Bit至Bit的數(shù)字值讀數(shù)方式，在.ms和ms內(nèi)，能將溫度值轉(zhuǎn)化為Bit和Bit的數(shù)字量。而且DSB與單片機(jī)之間的通訊是利用-Wire方式，只需在編程方面多留意這個傳感器的時序問題，就能大大簡化這個系統(tǒng)的硬件規(guī)模，使系統(tǒng)構(gòu)造更趨簡單，同時，可靠性更高。并且能準(zhǔn)確地讀取溫度信號,進(jìn)而后續(xù)處置。所以選擇DSB作為本論文的溫度傳感器很符合設(shè)計思緒。. DSB性能參數(shù)引見DSB溫度傳感器特點如下：()獨特的單線接口僅需一個端口引腳進(jìn)展通訊。()在DSB中的每個器件上都有獨一無

27、二的位的序列號存儲在內(nèi)部存儲器中。()實踐運用中不需求外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫，簡單地多點分布式測溫運用。()丈量溫度范圍在-到+之間。()可經(jīng)過數(shù)據(jù)線供電。供電范圍為.V.V。()數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從位到位選擇。()用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置，內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。T-封裝的DSB溫度傳感器的引腳陳列見圖-所示。圖- DSB引腳圖DSB溫度傳感器的引腳功能描畫如表-所示。表- DSB引腳功能描畫引腳封裝-封裝符號闡明GND接地。DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。對于單線操作：漏極開路。當(dāng)任務(wù)在寄生電源方式時用來提供電源建“寄生電源節(jié)VDD可選的VDD引腳。任務(wù)與寄生電源方式時VD

28、D必需接地。DSB內(nèi)部構(gòu)造如圖-所示，主要由部分組成：bitROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置存放器。圖- DSB內(nèi)部構(gòu)造圖 . DSB的測溫原理DSB的測溫原理如圖-所示，它運用了一種將溫度直接轉(zhuǎn)換為頻率的時鐘計數(shù)法。圖-中低溫度系數(shù)振蕩器的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器；高溫度系數(shù)振蕩器隨溫度變化其振蕩頻率明顯改動，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器的脈沖輸入。計數(shù)器和溫度存放器被預(yù)置在-所對應(yīng)的基數(shù)值。計數(shù)器對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)展減法計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器的預(yù)置值減到時，溫度存放器中的值將加，計數(shù)器的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器重新開場

29、對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)展計數(shù)，如此循環(huán)，直到計數(shù)器計數(shù)到時，停頓溫度存放器值的累加，此時溫度存放器中的數(shù)值即為所測溫度，斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值。圖- DSB測溫原理框圖. DSB自動搜索算法由于系統(tǒng)運用了多片DSlB構(gòu)成溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此，如何準(zhǔn)確、有效地對每一溫度傳感器進(jìn)展尋址成為該系統(tǒng)設(shè)計的一個中心問題。結(jié)合DSlB的實踐特點和系統(tǒng)的需求，提出如下處理方案：首先利用DSlB的內(nèi)部報警上限存放器(如表-所示，以下簡稱“TH存放器)存放溫度傳感器的編號，并將其編號貼在溫度傳感器外表。由于TH存放器具有掉電不喪失數(shù)據(jù)功能，因此，

30、便把每片DSlB的獨一位注冊碼及其編號一一對應(yīng)起來。這一過程需求對DSB進(jìn)展單獨編程。然后，將確定好編號的溫度傳感器接入單線網(wǎng)絡(luò)，利用DSB特有的單線網(wǎng)絡(luò)自動搜索功能，即可搜索到每片DSlB的注冊碼，再利用該注冊碼和相應(yīng)的ROM操作指令，即可從每片DSlB的TH存放器中讀出相應(yīng)的設(shè)定編號，實現(xiàn)每片DSlB的尋址功能。下面重點引見一下該自動搜索功能。每片DSlB有獨一的位注冊碼，存儲在只讀存儲器(ROM)中，其構(gòu)造如下：表- TH存放器MSB位注冊碼LSB位CRC校驗碼位序列號位家庭碼其中低位是產(chǎn)品的工廠代碼(DSlB為H)，接著是每個器件的獨一序號，共位，最高位是前位的循環(huán)冗余校驗碼。這就準(zhǔn)許

31、總線主機(jī)對總線上特定的DSB進(jìn)展尋址。只需與位注冊碼嚴(yán)厲相符的DSB，才干對后續(xù)的操作作出反響。一切與位注冊碼不符的DSlB將等待復(fù)位脈沖。搜索算法首先經(jīng)過復(fù)位和在線應(yīng)對脈沖時序?qū)尉€總線上的一切DSB復(fù)位。勝利地執(zhí)行該操作后發(fā)送字節(jié)的搜索命令，使一切銜接到單總線的DSlB預(yù)備就緒，開場進(jìn)展搜索操作。搜索命令發(fā)出之后，開場實踐的搜索過程。首先，總線上的一切DSlB同時發(fā)送注冊碼中的第位(最低有效位，參見上述DSlB內(nèi)部位注冊碼構(gòu)造)。按照單總線的特性，當(dāng)一切DSB同時應(yīng)對主機(jī)時,結(jié)果相當(dāng)于全部被發(fā)送數(shù)據(jù)位的邏輯“與。DSB發(fā)送其注冊碼的第位后，主機(jī)啟動下一位操作，接著DSB發(fā)送第位數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼。

32、從兩次讀到的數(shù)據(jù)位可以對注冊碼的第位作出幾種判別，如表-所列。然后，主機(jī)向總線上的一切器件發(fā)回一個指定位。假設(shè)DSB中注冊碼的當(dāng)前位的值與該數(shù)據(jù)位匹配，那么繼續(xù)參與搜索過程；假設(shè)DSB的當(dāng)前位與之不匹配，那么該器件轉(zhuǎn)換到等待形狀并堅持等待形狀,直到下一個復(fù)位信號到來。其他位注冊碼的搜索依然按照這種讀位寫l位的方式進(jìn)展反復(fù)操作。按照這種搜索算法進(jìn)展下去,最終除了獨一一個DSB外，一切DSB將進(jìn)入等待形狀，經(jīng)過最后一輪檢測就可得到最后保管未進(jìn)入等待形狀的DSB的注冊碼。在后續(xù)搜索過程中選用不同的途徑或分支來查找其他器件的注冊碼，即可完成一切器件注冊碼的識別。表- 兩次數(shù)據(jù)位與結(jié)論對照表位實踐值位補(bǔ)

33、碼結(jié)論當(dāng)前位既有，又有，存在差別當(dāng)前位均為當(dāng)前位均為總線上沒有器件呼應(yīng)DSB內(nèi)部存儲器如圖-所示。它由便箋式RAM和非易失性可電擦寫ERAM組成。DSB的高速暫存存放器的存儲分配圖：圖- DSB高速暫存存放器的存儲分配圖高速便箋式存儲器中的第個字節(jié)為配置存放器，它的內(nèi)容用于確定溫度轉(zhuǎn)換的分辨率。該字節(jié)各位的定義如下：TMRRMSB LSB第位在寫操作時不予思索，讀出時總是“；第位是測試方式位，用于設(shè)置DSB在任務(wù)方式還是在測試方式，在DSB出廠時該位被設(shè)置為，即任務(wù)方式，用戶不要去改動，R、R是可編程溫度分辨率位。經(jīng)過對這兩位進(jìn)展不同的編程，可設(shè)定不同的溫度分辨率和最大轉(zhuǎn)換時間，詳見表-。由表

34、-可見，設(shè)定的分辨率越高，所需求的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間就越長。因此，在實踐運用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時間之間權(quán)衡思索。DSB出廠在R和R均被配置為“，即任務(wù)在位方式下。表- 設(shè)定分辨率和最大轉(zhuǎn)換時間RRDSB的任務(wù)方式溫度分辨率/最大轉(zhuǎn)換時間ms.當(dāng)DSB接納到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開場啟動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼方式存儲在高速暫存存儲器的第、字節(jié)。在執(zhí)行讀便箋RAM命令后，可將這兩個字節(jié)的溫度值傳送給總線命令者。DSB任務(wù)在位方式下，溫度字節(jié)的位定義如下：SSSSSMSB 高字節(jié) LSB -MSB 低字節(jié) LSB其中S為符號位，S為時代表溫度值為正，S為時代表溫度值為負(fù)。當(dāng)DS

35、B任務(wù)方式依次選擇位、位和位時，末尾為零的低位數(shù)就分別對應(yīng)于一位、兩位和三位，舉例闡明，當(dāng)任務(wù)方式選擇位時，最低兩位(即一位和一位)均為。總有效位變成位。其中，數(shù)字位占位，符號位占位。對應(yīng)的溫度計算=當(dāng)符號位S=時，直接將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，乘以相應(yīng)的溫度分辨率即可，當(dāng)S=時，先把位二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)碼后轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)，然后乘以相應(yīng)的溫度分辨率并在前面加上負(fù)號即可。DSB任務(wù)在位分辨力時初始值默以為+，部分溫度與數(shù)字輸出的對應(yīng)關(guān)系見表-。表- DSB溫度與數(shù)字輸出的對應(yīng)關(guān)系溫度數(shù)字輸出二進(jìn)制數(shù)字輸出十六進(jìn)制+ D+ +. +. A+. -. FFF-. FFE-. FEF- FC非易失性溫度報警觸

36、發(fā)器TH和TL，可經(jīng)過軟件寫入用戶設(shè)定的報警上、下限。在完成溫度轉(zhuǎn)換后，DSB就把測得的溫度值T同TH、TL作比較。假設(shè)TTH或T -式中，為產(chǎn)品允許的最大輸入電壓；為輸入電壓；為輸出電壓；V為最小輸入輸出電壓差，電路中的外接二極管VD起輸出短路維護(hù)作用。本系統(tǒng)所制造的穩(wěn)壓電源實物圖如圖-所示。圖- 穩(wěn)壓電源實物圖. 溫度數(shù)據(jù)處置算法分析及程序設(shè)計. 溫度數(shù)據(jù)處置算法DSB溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的ERAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和構(gòu)造存放器。暫存存儲器包含了個延續(xù)字節(jié),前兩個字節(jié)是測得的溫度信息,第一個字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位,第二

37、個字節(jié)是溫度的高八位。第三個和第四個字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個字節(jié)是構(gòu)造存放器的易失性拷貝，這三個字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時被刷新。第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)部計算。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。暫存存儲器的前兩個字節(jié)代表的數(shù)據(jù)格式是：溫度低位字節(jié)(A) 溫度高位字節(jié)(B)溫度算法:.SSSSS=b，D=-；SSSSS=b，D=。最小分辨率為.。(其中S代表暫存器位數(shù)，D為符號位).當(dāng)D=時，溫度值取TH值。.當(dāng)D=-時，溫度值取TL值。構(gòu)造存放器的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。該字節(jié)各位的意義如下:MSB LSBTM R RO 表- 分辨率設(shè)置表RR分辨率溫度轉(zhuǎn)換時間Bit.ms

38、Bit.msBitmsBitms低五位不斷都是，TM是測試方式位,用于設(shè)置DSB在任務(wù)方式還是在測試方式。在DSSB出廠時該位被設(shè)置為，用戶不要去改動。R和R用來設(shè)置分辨率，如上表-所示：(DSB出廠時被設(shè)置為位)。論文采用Bit分辨率，R、R選定值為，設(shè)定的DSB分辨率為位方式，即精度為.。由于位轉(zhuǎn)化時每位精度為.,微處置器從DSB獲得的溫度數(shù)據(jù)分個Byte存放在暫存器H、H內(nèi)。其中H中為TH內(nèi)的數(shù)據(jù)，H中為TL內(nèi)的數(shù)據(jù)。為了把采樣得到的進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可讀的溫度值,論文采用以下算法：因H中高位為符號位，低位為溫度數(shù)據(jù)整數(shù)高位，H中高位為溫度數(shù)據(jù)整數(shù)低位，H中低位為溫度數(shù)據(jù)的位小數(shù)。因此可

39、將H中低位移入高位,忽略高位符號位,同時把H中高四位移入H中低位，從而在H中構(gòu)成一個完好的溫度整數(shù)數(shù)據(jù),H中的低位小數(shù)單獨進(jìn)展處置。按照Bit溫度算法：實踐溫度-溫度整數(shù)部分+溫度小數(shù)部分*. 可以得到準(zhǔn)確到小數(shù)點后位的溫度值。流程框圖如圖-所示。圖- bit溫度算法表示圖. 溫度數(shù)據(jù)處置子程序溫度處置控制模塊的任務(wù)過程為：上電完成初始化后，ATS讀取存儲在外存C中的上次已設(shè)置好的溫度上下限值和保管的采樣間隔值，然后進(jìn)入主循環(huán)。根據(jù)采樣間隔時間，MCU讀取數(shù)字溫度傳感器DSB內(nèi)溫度數(shù)據(jù),計算后點亮LCD以便顯示當(dāng)前所測溫度值，并根據(jù)已設(shè)置好的溫度上下限值來確定能否驅(qū)動蜂鳴器報警且控制相關(guān)設(shè)備進(jìn)

40、展溫度調(diào)理。溫度處置流程圖如圖-：圖-溫度計算處置流程圖溫度處置相關(guān)子程序：;溫度計算GETTEMP：CLR EALCALL INITB ；先復(fù)位DSBJB DSSB，TSSSETB EARETTSS： MOV A，#CCH ；跳出ROM匹配LCALL WRITEBMOV A，#H ；發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALL WRITEBLCALL YSM ；延時.S，延時MSLCALL INITBMOV A，#CCH ；跳過ROM匹配LCALL WRITEBMOV A，#BEH ；發(fā)出讀溫度命令LCALL WRITEBMOV R，# ；從DSB中讀數(shù)據(jù)MOV R，#TEMPLLCALL READB ；讀溫

41、度SETB EADOTEMP：MOV TEMPXSD，#EHTESTS：MOV A，TEMPHANL A，#BCJNE A，#FH，TESTS ；溫度計算MOV TEMPFH，#FFHSETB TEMPSBITLJMP DOTEMPITESTSO：CJNE A，#H，TEMPERRMOV TEMPFH，#HTEMPRETSETB EARET. DM-液晶接口電路論文的DM-液晶模塊與MCU接口采用模擬口線方式，不需求加裝CCFL背光逆變器和DC-DC顯示驅(qū)動電源，接口電路如圖-所示。圖- DM-與MCU接口電路圖.串口通訊電路設(shè)計本節(jié)他們將討論采用最廉價的通訊方式RS來實現(xiàn)PC機(jī)向單片機(jī)發(fā)送信

42、息以及PC機(jī)接納溫度信息并加以處置。. MCU與MAX通訊電路設(shè)計串行通訊信號引腳分為兩類：一類為根本的數(shù)據(jù)傳送信號引腳，另一類是用于MODEM控制的信號引腳。根本的數(shù)據(jù)傳送信號引腳有TXD、RXD和GND共個,詳細(xì)如下：TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送信號引腳。數(shù)據(jù)由該腳發(fā)出，送上通訊線，在不傳送數(shù)據(jù)時，異步串行通訊接口維持該腳為邏輯。RXD為數(shù)據(jù)接納信號引腳。通訊線的數(shù)據(jù)從該腳進(jìn)入。在無接納信號時，異步串行通訊接口維持該腳為邏輯。GND為地信號引腳。GND是其他引腳信號的參考電位信號。在銜接中，最簡單的方式就是只運用上述個引腳。其中，收發(fā)端的TXD與RXD交錯銜接，GND與GND相連。圖- ATS與MAX

43、接線圖論文中，ATS單片機(jī)與MAX芯片的接線原理圖如圖-所示。其中，ATS的晶振為.MHZ。另外，還需求一根串口銜接線，值得留意的是，串口銜接線可分為互聯(lián)線和延伸線兩種。其中，互聯(lián)線的一端的、腳分別與另一端的、腳相連，而延伸線那么為對應(yīng)相連。根據(jù)本論文中接插針的引腳設(shè)計，單片機(jī)與Pc的銜接線應(yīng)為延伸線。. 串口通訊方式.串口異步通訊方式簡介在串行口異步通訊中，數(shù)據(jù)是一幀一幀(包含一個字符代碼或一字節(jié)數(shù)據(jù))傳送的，每一串行的數(shù)據(jù)格式如圖-所示。圖-(a)表示一個字符緊接一個字符傳送的情況，上一個字符的停頓位和下一個字符的起始位是緊相鄰的；圖-(b)那么是兩個字符間有空閑位的情況，空閑位為“，線路

44、處于等待形狀。存在空閑位正是異步通訊的特征之一。圖- 異步通訊幀數(shù)據(jù)格式在幀格式中，一個字符起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停頓位組成。首先是一個起始位“,然后是位數(shù)據(jù)(規(guī)定低位在前，高位在后)，接下來是奇偶校驗位(可省略)，最后是停頓位“。起始位“信號只占用一位，用來通知接納設(shè)備一個待接納的字符開場到來。線路上在不傳送字符時應(yīng)堅持為“。接納端不斷檢測統(tǒng)線路的形狀,假設(shè)銜接為“以后又測到一個“，就知道發(fā)來一個新字符，應(yīng)馬上預(yù)備接納。字符的起始位還被用作同步接納端的時鐘，以保證以后的接納能正確進(jìn)展。.ATS串口存放器設(shè)置ATS單片機(jī)中與串行口相關(guān)的存放器主要有串行口控制存放器(SCON)、電源控制存

45、放器(PCON)，假設(shè)ATS中串行口的波特率設(shè)定為由定時器T產(chǎn)生，此時定時器任務(wù)方式存放器(TMOD)，定時器/計算器控制存放器(TCON)也與串口通訊有關(guān)。(l)串行口控制存放器(SCON)串行口控制存放器(SCON)，字節(jié)地址H，可進(jìn)展位尋址，位地址為FH。SCON的格式如表-所示。表- SCON格式DDDDDDDDSMSMSMRENTBRBTR串行口控制存放器(SCON)每一位的功能如下：SM、SM：串行口種任務(wù)方式的選擇位，詳細(xì)定義如表-。表- SCON任務(wù)方式選擇SMSM任務(wù)方式SM：多級通訊控制位，這個存放器只在多機(jī)通訊時運用。REN：允許串行接納位，由軟件置或清。REN=，允許串

46、行接納；REN=，制止串行接納。TB：發(fā)送的第位數(shù)據(jù)，用于方式、，普通作為奇偶校驗位運用。RB：接納的第位數(shù)據(jù)，與TB作用一樣。Tl：發(fā)送中斷標(biāo)志位，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送終了時由硬件置，T的形狀可以供軟件查詢，也能懇求中斷。留意，TI必需由軟件清。R：接納中斷標(biāo)志位,一幀數(shù)據(jù)接納終了時由硬件置，創(chuàng)的形狀可以供軟件查詢，也能懇求中斷。留意，與T一樣，R必需由軟件清。()電源控制存放器(PCON)電源控制存放器PCON字節(jié)地址為H，沒有位尋址功能，PCON中與串行口有關(guān)的只需第位SMOD(PCON.)，SMOD為波特率選擇位。. 串口通訊波特率計算波特率是指單位時間(S)所傳輸?shù)姆枖?shù)，在二進(jìn)制中波特率等

47、于比特率。在串行通訊中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接納的數(shù)據(jù)速率要有一定的商定，他們經(jīng)過軟件對MCS-串行口編程可商定四種任務(wù)方式。其中，方式和方式的波特率是固定的,而方式和方式的波特率是可變的，由定時器Tl的溢出率決議。串行口的四種任務(wù)方式對應(yīng)著三種波特率。由于輸入的移位時鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計算公式也不同。此單片機(jī)的全雙工串行口可編程為種任務(wù)方式，現(xiàn)分述如下:一、方式O的波特率方式為移位存放器輸入/輸出方式?？赏饨右莆淮娣牌饕詳U(kuò)展I/O口，也可以外接同步輸入/輸出設(shè)備。位串行數(shù)據(jù)都是從RXD輸入或輸出，TXD用來輸出同步脈沖。輸出串行數(shù)據(jù)從RXD引腳輸出，TXD引腳輸出移位脈沖。CP

48、U將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送存放器時，立刻啟動發(fā)送，將位數(shù)據(jù)以fos/的固定波特率從RXD輸出，低位在前，高位在后。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后,發(fā)送中斷標(biāo)志TI由硬件置位。輸入當(dāng)串行口以方式接納時，先置位允許接納控制位REN。此時，RXD為串行數(shù)據(jù)輸入端，TXD仍為同步脈沖移位輸出端。當(dāng)(R)=O和(REN)=同時滿足時，開場接納。當(dāng)接納到第位數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)移入接納存放器，并由硬件置位R。方式時，移位時鐘脈沖由(即第個形狀周期，第個節(jié)拍)給出，即每個機(jī)器周期產(chǎn)生一個移位時鐘,發(fā)送或接納一位數(shù)據(jù)。所以，波特率為振蕩頻率的十二分之一，并不受PCON存放器中SMOD的影響，即： -二、方式的波特率方式為波特率可變的位異步

49、通訊接口方式。發(fā)送或接納一幀信息，包括個起始位，個數(shù)據(jù)位和個停頓位。輸出當(dāng)CPU執(zhí)行一條指令將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖SBUF時，就啟動發(fā)送。串行數(shù)據(jù)從TXD引腳輸出，發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，就由硬件置位TI。輸入在(REN)=時，串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到至的跳變時，確認(rèn)是開場位，就開場接納一幀數(shù)據(jù)。只需當(dāng)(R)=且停頓位為或者(SM)=時,停頓位才進(jìn)入RB，位數(shù)據(jù)才干進(jìn)入接納存放器，并由硬件置位中斷標(biāo)志RI;否那么信息喪失。所以在方式接納時，應(yīng)先用軟件清零R和SM標(biāo)志。 -三、方式的波特率方式為固定波特率的位UART方式。它比如式添加了一位可程控為或的第位數(shù)據(jù)。輸出：發(fā)送的串行數(shù)據(jù)由TXD端輸出一幀

50、信息為位,附加的第位SCON存放器的TBS位,用軟件置位或復(fù)位。它可作為多機(jī)通訊中地址/數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，也可以作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。當(dāng)CPU執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫入SBUF的指令時，就啟動發(fā)送器發(fā)送。發(fā)送一幀信息后，置位中斷標(biāo)志TI。輸入：在(REN)=時,串行口采樣RXD引腳，當(dāng)采樣到至的跳變時，確認(rèn)是開場位，就開場接納一幀數(shù)據(jù)。在接納到附加的第位數(shù)據(jù)后，當(dāng)(R)=或者(SM)=時，第位數(shù)據(jù)才進(jìn)入RB，位數(shù)據(jù)才干進(jìn)入接納存放器,，并由硬件置位中斷標(biāo)志R；否那么信息喪失。且不置位R。再過一位時間后，不論上述條件能否滿足，接納電路即行復(fù)位，并重新檢測RXD上從到的跳變。串行口方式波特率的產(chǎn)生方式和方式

51、不同，即輸入時鐘源的頻率不同?？刂平蛹{和發(fā)送的移位時鐘由振蕩頻率fosc的第二節(jié)拍P(即fosc/)給出，所以，方式波特率取決于PCON中SMOD位的值，當(dāng)SMOD=時,波特率為fosc的/；假設(shè)SMOD=，那么波特率為fosc的/，即: -四、方式的波特率方式為波特率可變的位UART方式。除波特率外，其他與方式一樣，方式的移位時鐘脈沖由定時器Tl的溢出率決議，故波特宰由定時器Tl的溢出率與SMOD值同時決議，即： -其中，溢出率取決于計數(shù)速率和定時器的預(yù)置值。計數(shù)速率與TMOD存放器中C/T的形狀有關(guān)。當(dāng)C/T=時，計數(shù)速率=fosc/；當(dāng)C/T=時，計數(shù)速率取決于外部輸入時鐘頻率。論文中波

52、特率的相關(guān)計算：論文選用的時鐘頻率.MHz，由于在此時鐘頻率下，可使定時值初值為整數(shù),從而產(chǎn)生準(zhǔn)確的波特率。假設(shè)串行通訊選用很低的波特率，可將定時器Tl置于任務(wù)方式或任務(wù)方式，但在這種情況下，T溢出時，需用中斷效力程序重裝初值。中斷呼應(yīng)時間和執(zhí)行指令時間會使波特率產(chǎn)生一定的誤差，可用改動初值的方法加以調(diào)整。選用定時器任務(wù)方式作為波特率發(fā)生器，波特率采用bps，SMOD=，當(dāng)定時器Tl作波特率發(fā)生器運用時，通常選用可自動裝入初值方式(任務(wù)方式)，在任務(wù)方式中，TL作為計數(shù)用,而自動裝入的初值放在TH中，設(shè)計數(shù)初值為x，那么每過“-x個機(jī)器周期，定時器T就會產(chǎn)生一次溢出。為了防止因溢出而引起中斷，

53、此時應(yīng)制止T中斷。這時，溢出周期為： -溢出率為溢出周期的倒數(shù)，所以，有： -此時，定時器T在任務(wù)方式時的初始值為： -根據(jù)以上公式計算，可得定時器初值： - -由計算可知，定時器TH、TH初始值為FCH。. 串口通訊硬件銜接電路PC機(jī)與單片機(jī)之間的通訊經(jīng)過串口實現(xiàn)。前面曾經(jīng)提到RS電平與TTL電平不兼容，本系統(tǒng)經(jīng)過MAXE芯片實現(xiàn)TTL電平與RS電平的轉(zhuǎn)換，見圖-。圖- PC與單片機(jī)硬件銜接圖MAXE芯片是包含兩路接納器和驅(qū)動器的RS-電平轉(zhuǎn)換芯片，適用于各種通訊接口。芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+V電源電壓變換成為RS-C輸出電平所需的士V電壓。所以采用此芯片接口的串行通訊系

54、統(tǒng)只需單一的+V電源就可以了。為使數(shù)據(jù)在PC和單片機(jī)之間無過失的傳送，本文采用通訊協(xié)議來規(guī)約數(shù)據(jù)的傳輸。PC機(jī)與單片機(jī)雙方的通訊協(xié)議商定如下：波特率：bps數(shù)據(jù)格式：位數(shù)據(jù)位，位停頓位，無奇偶校驗傳送方式：PC機(jī)和單片機(jī)都采用查詢方式收發(fā)數(shù)據(jù)，傳送的數(shù)據(jù)格式為二進(jìn)制格式。DSB轉(zhuǎn)換出的溫度信息包含兩個字節(jié)，經(jīng)過處置后，一個字節(jié)為溫度的整數(shù)部分，另一個字節(jié)為溫度的小數(shù)部分。每個DSB共傳送三個字節(jié)，第一個字節(jié)為傳感器所在的行列號，第二個字節(jié)是溫度整數(shù)部分，第三個字節(jié)是溫度小數(shù)部分。單片機(jī)收到PC機(jī)發(fā)送的握手信號“后,就依次命令條總線上的DSB進(jìn)展溫度轉(zhuǎn)換；PC機(jī)一次接納一條單總線上個DSB的個字

55、節(jié)信息，個字節(jié)處置一次，顯示出傳感器丈量的日期、時間、行列號和溫度值。.外圍電路設(shè)計 . 時鐘電路設(shè)計片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)生電路，CPU的一切操作均在時鐘脈沖同步下進(jìn)展。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，普通多在.MHzMHz之間選取。C、C是反響電容，其值在pFOpF之間選取，典型值為pF。本電路選用的電容為pF，晶振頻率為MHz。這樣就確定了單片機(jī)的個周期分別是：振蕩周期=/us機(jī)器周期(SM)=us指令周期=lus圖- 時鐘產(chǎn)生電路XTAL和XTAL：片內(nèi)振蕩電路輸入線，這兩個端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機(jī)械變形

56、，而這種機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場，上述物理景象稱為壓電效應(yīng)。普通情況下,無論是機(jī)械振動的振幅,還是交變電場的振幅都非常小。但是，當(dāng)交變電場的頻率為某一特定值時，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。即用來銜接片內(nèi)OSC的定時反響回路，如上圖-所示。石英晶振起振后要能在XTAL線上輸出一個V左右的脈沖波，以便使MCS-片內(nèi)的fosc電路按石英晶振一樣頻率自激振蕩。通常，OSC的輸出時鐘頻率FOSC為.MHzMHz，典型值為MHz或者.MHz。電容C和C可以協(xié)助 起振，典型值為pF，調(diào)理它們可以到達(dá)微調(diào)fosc的目的。. 復(fù)位電路設(shè)計圖-為單片機(jī)

57、復(fù)位電路。單片機(jī)在開機(jī)時都需求復(fù)位，以便中央處置器CPU以及其他功能部件都處于一個確定的初始形狀,并從這個形狀開場任務(wù)。單片機(jī)的復(fù)位后是靠外部電路實現(xiàn)的,在時鐘電路任務(wù)后，只需在單片機(jī)的RST引腳上出現(xiàn)個時鐘振蕩脈沖(個機(jī)器周期)以上的高電平，單片機(jī)便可實現(xiàn)初始化形狀復(fù)位。MCS-單片機(jī)的RST引腳是復(fù)位信號的輸入端。例如:假設(shè)MCS-單片機(jī)時鐘頻率為MHz，那么復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)該為ps。圖- 開機(jī)復(fù)位電路.聲光報警電路溫度檢測系統(tǒng)下位機(jī)具有聲光報警功能，當(dāng)檢測溫度超越上下限時，進(jìn)展聲光提示。本系統(tǒng)在下位機(jī)實時監(jiān)測的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)檢測溫度值延續(xù)超出閡值范圍，便啟動本身報警電路，同時向主控機(jī)

58、發(fā)送報警信號。報警電路原理如圖-所示：圖- 聲光報警電路. 程序流程圖由MCU控制器(AT)、LCD液晶顯示器、外部數(shù)據(jù)存儲器C、穩(wěn)壓電源、時鐘振蕩電路、串口通訊電路，鍵盤模塊等根本模塊組成。任務(wù)過程為:上電后,MCU完成對DSB和LCD的初始化后進(jìn)入主循環(huán)。根據(jù)采樣間隔時間，MCU讀取數(shù)字溫度傳感器DSSB內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，采樣分析并計算，將溫度數(shù)據(jù)由串口向遠(yuǎn)程終端發(fā)送，同時點亮LCD顯示當(dāng)前所測溫度值。經(jīng)過擴(kuò)展可研發(fā)傳感器網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)在C中已設(shè)置好的溫度上下限值來確定能否驅(qū)動蜂鳴器報警且控制外設(shè)進(jìn)展溫度調(diào)理，利用鍵盤中斷在線隨時設(shè)置溫度上下限值、采樣間隔時間值并可將這些數(shù)據(jù)保管至外存中。程序流程

59、圖及電路圖如圖-所示。圖- 程序流程圖電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文第章 結(jié)論第章 結(jié)論本論文在分析討論現(xiàn)階段各種溫度監(jiān)測系統(tǒng)特征及優(yōu)缺陷的根底上,開發(fā)出一套基于多點溫度丈量系統(tǒng)，經(jīng)過硬件實物進(jìn)展調(diào)試運轉(zhuǎn)后,得到以下結(jié)論：()論文分析總結(jié)了傳感器溫度丈量中所涉及的時序訪問方式，對溫度處置算法進(jìn)展了詳細(xì)的分析與實現(xiàn)，這對今后溫度丈量技術(shù)的開發(fā)和后續(xù)相關(guān)的溫度處置技術(shù)運用提供了一定的實際根據(jù)。()論文設(shè)計并完成了二大主體構(gòu)造、五大系統(tǒng)模塊為根底的丈量系統(tǒng)。完成了硬件和程序設(shè)計，制造了系統(tǒng)實物，該系統(tǒng)根本完成了論文中規(guī)劃的開發(fā)目的，具備較好的適用價值。()在現(xiàn)場測試中，該溫度丈量系統(tǒng)根天性完成

60、對溫度的采集、處置，可以堅持正常通訊，系統(tǒng)在現(xiàn)場環(huán)境中的丈量結(jié)果也符合預(yù)期設(shè)計要求。()當(dāng)測試中偶爾發(fā)生不同缺點的情況下，系統(tǒng)軟件溫度顯示不穩(wěn)定，通訊不正常。經(jīng)過分析測試，對網(wǎng)絡(luò)通訊單元進(jìn)展重新調(diào)試后，系統(tǒng)穩(wěn)定性得到改善。對論文任務(wù)的展望:()現(xiàn)有系統(tǒng)中多點溫度丈量和遠(yuǎn)程終端數(shù)據(jù)傳輸未完全配套，還需在后續(xù)研發(fā)中加以實現(xiàn)。()現(xiàn)有系統(tǒng)中沒有將網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和遠(yuǎn)程終端程序只能相互匹配運用，不能和其它類似系統(tǒng)進(jìn)展交互，可移植性較差，今后可以對系統(tǒng)通訊接口模塊及遠(yuǎn)程終端VB程序進(jìn)展繼續(xù)開發(fā)，以兼容不同的監(jiān)控系統(tǒng)到達(dá)更多的功能。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)胡翔駿.電路分析J.高等教育.()閻石.數(shù)字電子技術(shù)根底J.高