藥品庫溫度監(jiān)控器設(shè)計課程設(shè)計 論文 173746052

單片機原理及接口技術(shù)課程設(shè)計〔論文〕題目：藥品庫溫度監(jiān)控器設(shè)計

課程設(shè)計〔論文〕任務(wù)及評語院〔系〕：電氣工程學(xué)院教研室：學(xué)號120303019學(xué)生姓名王勝專業(yè)班級電氣121課程設(shè)計〔論文〕題目藥品庫溫度監(jiān)控器設(shè)計課程設(shè)計〔論文〕任務(wù)該控制器實時監(jiān)控藥品庫的溫度，溫度檢測點4點，并配有4個晶閘管輸出控制點，可控制加熱設(shè)備，溫度檢測范圍-10℃~60℃℃。設(shè)計任務(wù)：1.CPU最小系統(tǒng)設(shè)計〔包括CPU選擇，晶振電路，復(fù)位電路〕2.溫度傳感器選擇及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計3.開關(guān)量輸出電路以及電源電路設(shè)計4程序流程圖設(shè)計及程序清單清編寫技術(shù)參數(shù)：1．溫度監(jiān)測點4個，溫度檢測范圍-10℃~60℃℃2．工作電源220V設(shè)計要求：1、分析系統(tǒng)功能，選擇適宜的單片機及傳感器，模擬量檢測電路設(shè)計等；2、應(yīng)用專業(yè)繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖；3、按規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計說明書一份，其中程序開發(fā)要有詳細的軟件設(shè)計說明，詳細闡述系統(tǒng)的工作過程，字數(shù)應(yīng)在4000字以上。進度方案第1天 查閱收集資料第2天 總體設(shè)計方案確實定第3-4天 CPU最小系統(tǒng)設(shè)計第5天溫度傳感器選擇及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計第6天 開關(guān)量輸出電路設(shè)計第7天 程序流程圖設(shè)計第8天 軟件編寫與調(diào)試第9天設(shè)計說明書完成第10天 辯論指導(dǎo)教師評語及成績平時：論文質(zhì)量：辯論：總成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績：平時20%論文質(zhì)量60%辯論20%以百分制計算摘要本文針對藥品庫溫度監(jiān)控器的設(shè)計是以AT89C51單片機為主控器，溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)存入擴展數(shù)據(jù)存儲器6116中，單片機進行數(shù)據(jù)處理，最后將溫度數(shù)據(jù)通過LED進行顯示以及系統(tǒng)報警等。相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)通過溫度傳感器DB18B20的多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的原理與結(jié)構(gòu)，將模擬量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳送給單片機進行分析處理。該設(shè)計設(shè)有溫度監(jiān)測點4個，并配有4個晶閘管輸出控制點，從而可控制加熱設(shè)備，其中溫度范圍為-10℃~60℃℃。本次設(shè)計意義在于能更好的保存藥品的質(zhì)量，提高人民的生活質(zhì)量。關(guān)鍵詞：AT89C51；DB18B20；藥品庫監(jiān)控器

目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 5藥品庫溫度監(jiān)控器設(shè)計概況 5本文研究內(nèi)容 5第2章CPU最小系統(tǒng)設(shè)計 6藥品庫溫度監(jiān)控器總體設(shè)計方案 62.2CPU的選擇 7數(shù)據(jù)存儲器擴展 7復(fù)位電路設(shè)計 8時鐘電路設(shè)計 92.6CPU最小系統(tǒng)圖 10第3章藥品庫輸入輸出接口電路電路設(shè)計 11DSl8B20數(shù)字溫度傳感器的選擇 11晶閘管輸出接口控制電路設(shè)計 12報警電路設(shè)計 13人機對話接口電路設(shè)計 13鍵盤控制 133.4.2LED顯示 14第4章藥品庫溫度監(jiān)測器軟件設(shè)計 15軟件實現(xiàn)功能綜述 15流程圖設(shè)計 15主程序流程圖設(shè)計 15溫度監(jiān)控器流程圖設(shè)計 16程序清單 17第5章系統(tǒng)設(shè)計與分析 21系統(tǒng)原理圖 21系統(tǒng)原理綜述 22第6章課程設(shè)計總結(jié) 23參考文獻 24緒論藥品庫溫度監(jiān)控器設(shè)計概況溫度度是影響環(huán)境質(zhì)量的重要因素，空氣中相對濕度的大小會對環(huán)境中的人和物產(chǎn)生相應(yīng)的影響。溫度監(jiān)控是現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)控技術(shù)的重要組成局部,在工業(yè)領(lǐng)域，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約自然能源和平安生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。因此能夠確?？焖?、準(zhǔn)確地監(jiān)控濕度的裝置也受到越來越多行業(yè)的青睞。因此，溫度監(jiān)控器的研究對人們的生活環(huán)境、工作環(huán)境以及工業(yè)生產(chǎn)的開展都具有非常重要的意義。藥品儲存陰涼庫、冷庫應(yīng)配有自動監(jiān)測、顯示和記錄溫濕度狀況及自動報警的設(shè)備，要求自動記錄間隔應(yīng)在半小時以內(nèi)，同時還要求所安裝的溫度探頭能真實反映該倉庫的溫度分布情況。而我國在“開辦藥品批發(fā)企業(yè)驗收實施標(biāo)準(zhǔn)(試行)〞里的規(guī)定--企業(yè)有適宜藥品分類保管和符合藥品儲存要求的常溫庫、陰涼庫、冷庫。其中常溫庫溫度為0～30℃，陰涼庫溫度0～20℃，冷庫溫度為2～10℃；這就需要企業(yè)要有相關(guān)的在線監(jiān)測控制系統(tǒng)來保證到達藥品儲存規(guī)定的溫度要求。藥品庫溫度監(jiān)控器的使用便于企業(yè)質(zhì)量管理負責(zé)人隨時檢查藥品庫各區(qū)域溫度情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并自動采取升降溫等措施。本文設(shè)計了以AT89C51單片機為主控制器的智能監(jiān)控系統(tǒng),通過該系統(tǒng)可以對環(huán)境溫度進行觀測，并能進行自動控制和適時監(jiān)測,并利用聲音和燈光進行越限報警及相應(yīng)的處理。藥品庫的建立對于建立國家的節(jié)約型戰(zhàn)略方案具有積極意義，有效的降低了儲存藥品過程中的本錢，同時還保證了藥品的平安，提高了人民群眾的生活質(zhì)量。本文研究內(nèi)容系統(tǒng)以AT89C51單片機為主控器，通過擴展A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及數(shù)據(jù)存儲器，最后將溫度數(shù)據(jù)通過單片機LED進行顯示以及系統(tǒng)報警等。相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的原理與結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計設(shè)有溫度監(jiān)測點4個，并配有4個晶閘管輸出控制點，從而可控制加熱設(shè)備，其中溫度范圍為-10℃~60℃℃。單片機最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、晶振電路組成。本設(shè)計為藥品庫房提供了精確的溫度控制，更有利于藥品的長期存儲。

CPU最小系統(tǒng)設(shè)計藥品庫溫度監(jiān)控器總體設(shè)計方案設(shè)計時，考慮溫度是由傳感器把非電量轉(zhuǎn)換為電量，傳感器輸出的是0-5伏的電壓值且電壓值穩(wěn)定，外部干擾小等。因此，可以直接把傳感器輸出電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)送入單片機進行處理。此外，還需接人LED顯示，報警電路，電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、接口電路。單片機應(yīng)用系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。硬件包括單片機、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計等幾個階段。設(shè)計的藥品庫溫度監(jiān)控器應(yīng)具有如下特點：〔1〕數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機為控制核心，外圍電路帶有LED顯示以及晶閘管控制電路，無需要其他計算機，用戶就可以與之進行交互工作，完成數(shù)據(jù)的采集、存儲、計算、分析等過程?！?〕系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性價比等特點。〔3〕從便攜式的角度出發(fā)，系統(tǒng)成功使用了LED數(shù)碼管顯示器，需要簡單易攜帶?！?〕軟件設(shè)計簡單易懂，可讀性強。其系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示。被測環(huán)境被測環(huán)境溫度傳感器A/D轉(zhuǎn)換電路單片機聲光報警電路LED顯示晶閘管控制電路圖2.1根本工作原理圖CPU的選擇單片機自從問世以來，它一直是工業(yè)檢測、控制應(yīng)用的主角。市場上常用的單片機有Intel公司的MCS-51系列，日本松下公司的MN6800系列等。其中，MCS-51由于單片機應(yīng)用系統(tǒng)具有體積小，可靠性高，功能強，價格低等特點，很容易形成產(chǎn)品而更受青睞。89C51單片機為EPROM型，在實際電路中可以直接互換8051單片機或8751單片機，不但和8051單片機指令，管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的4K程序存儲器是FLASH工藝的，它是一種低功耗高性能的具有8K字節(jié)可電氣燒錄及可擦除的程序ROM的八位CMOS單片機，從使用方便與簡化電路以及其性價比等角度來考慮，89C51比擬適宜的。89C51管腳圖如圖2.2所示。圖2.289C51管腳圖數(shù)據(jù)存儲器擴展在藥品庫監(jiān)控器應(yīng)用中僅靠這128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器是遠遠不夠的。這種情況下可利用MCS-51單片機所具有的擴展功能，擴展外部數(shù)據(jù)存儲器。MCS-51系列單片機最大可擴展64K字節(jié)。常用的數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器RAM和動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器，由于在實際應(yīng)用中，需要擴展的容量不大，所以一般采用靜態(tài)RAM，如SRAM6116﹑6264等。6116是2K*8位靜態(tài)隨機存儲器，采用CMOS工藝制造，單一+5V電源供電，額定功耗160mW，典型存取時間200ms，為24線雙列直插式封裝。當(dāng)單片機控制系統(tǒng)采用多片存儲器芯片時，比擬簡單的一種方法是采用線選法尋址。線選法的特點是連接簡單，不必專門設(shè)計邏輯電路，在簡單的場合有實用價值，只是芯片占的空間不緊湊，地址空間利用率低，并且可作片選的高位地址線有限，只能連接幾個芯片。譯碼法是由譯碼器組成譯碼電路,譯碼電路將地址空間劃分假設(shè)干塊,其輸出端分別選通一片存儲器芯片,既充分利用存儲空間,又防止空間分散的缺點.常用譯碼器有74LS138和74LS139.本系統(tǒng)只需要拓展一片數(shù)據(jù)存儲器，所以用線選法即可，擴展如圖2.3所示。圖2.3AT89C51與存儲器芯片6116的擴展圖復(fù)位電路設(shè)計單片機的復(fù)位狀態(tài)：單片機運行出錯或進入死循環(huán)時，可按復(fù)位鍵重新運行。單片機的復(fù)位都是靠外部復(fù)位電路來實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機的RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖〔兩個機器周期〕以上的高電平，單片機就能實現(xiàn)復(fù)位。為了保證但單片機可靠復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，一般使RESET引腳保持10ms以上的高電平，單片機便可以可靠地復(fù)位。當(dāng)RESET從高電平變?yōu)榈碗娖揭院螅瑔纹瑱C從0000H地址開始執(zhí)行程序。在復(fù)位有效期間，ALE和PSEN引腳輸出高電平。8051外進入復(fù)位狀態(tài)后，21個特殊功能存放器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，除SP為07H，P0～P3為FFH，其余均為0。簡單的復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種。為了保證復(fù)位電路可靠地工作，也可以采用專用的復(fù)位電路芯片。本文采用按鍵式復(fù)位電路，電路圖如圖2.4所示。圖按鍵電平復(fù)位時鐘電路設(shè)計時鐘電路是用來產(chǎn)生AT89C51單片機工作時所必須的時鐘信號，AT89C51本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)，AT89C51在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時執(zhí)行指令進行工作，時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。AT89C51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2，他們跨接在晶體振蕩器的用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個自鼓勵振蕩器。電路中的C1,C2的選擇在30PF左右，但電容太小會影響振蕩的頻率，穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在1.2MHZ~12MHZ之間，頻率越高單片機的速度就越快，但對存儲器要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NPO電容，采用晶振頻率為12MHZ。本次系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計如圖2.5所示。圖2.5振蕩電路CPU最小系統(tǒng)圖圖2.6最小系統(tǒng)圖藥品庫輸入輸出接口電路電路設(shè)計DSl8B20數(shù)字溫度傳感器的選擇目前，在工業(yè)控制的很多領(lǐng)域，溫度監(jiān)控普遍是利用熱敏電阻組成的測溫電路，經(jīng)過A／D與D／A轉(zhuǎn)換后實現(xiàn)測溫，但是由于熱敏電阻的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致測溫易受外界干擾、且精度不高。DSl8B20數(shù)字溫度傳感器是Dallas公司生產(chǎn)的1一Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。因此用他組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在1根通信線可以掛很多這樣的數(shù)字溫度傳感器，十分方便。1〕DSl8B20性能特點1．1DSl8820特性及引腳分布DSl8820測溫范圍在一55～+125℃；轉(zhuǎn)換精度9～12位進制數(shù)，可編程確定轉(zhuǎn)換的位數(shù)；測溫分辨率為9位精度為0．5℃，12位精度為0．0625℃；轉(zhuǎn)換時間：9位精度為93．75ms、10位精度為187．5ms、12位精度為750ms；內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。DSl8820采用TO一92封裝模式.1．2DSl8B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括溫度傳感器、64位激光ROM單線單口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器、用于存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值、觸發(fā)器存儲與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗碼發(fā)生器等。2〕單總線技術(shù)特性單總線即只有1根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、控制都由這根線完成。主機或從機通過一個漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時能夠釋放總線，而讓其他設(shè)備使用總線。所有的單總線器件都要遵循嚴格的通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性，根本的通信過程如下：主機通過拉低單總線至少480ps產(chǎn)生Tx復(fù)位脈沖；然后由主機釋放總線，并進入Rx接收模式。主機釋放總線時，會產(chǎn)生一由低電平跳變?yōu)楦唠娖降纳仙?；單總線器件檢測到該上升沿后，延時15～60弘s；單總線器件通過拉低總線60～240ps產(chǎn)生應(yīng)答脈沖；主機接收到從機的應(yīng)答脈沖后，說明有單總線器件在線，然后主機就可以開始對從機進行ROM命令和功能命令操作。3〕基于DSl8B20高精度數(shù)字溫度傳感器基于DSl8B20高精度數(shù)字溫度傳感器可以完成如下的功能：(1)采用采用AT89S51單片機和DSl8B20溫度傳感器通信，控制溫度的采集過程和進行數(shù)據(jù)通信；(2)提供DSl8B20的使用外圍電路、溫度顯示LED電路以及DSl8B20和單片機的通信接口電路；(3)利用發(fā)光二極管指示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，DSl8B20溫度傳感器內(nèi)置溫度上下限；(4)編寫C51程序，完成單片機對溫度數(shù)據(jù)的采集過程以及與DSl8820數(shù)據(jù)傳輸過程的控制。其引腳如圖3.1所示。圖DSl8B20引腳圖晶閘管輸出接口控制電路設(shè)計該控制器實時監(jiān)控藥品庫的溫度，溫度檢測點4點，并配有4個晶閘管輸出控制點，可控制加熱設(shè)備，溫度檢測范圍-10℃~60℃℃。根據(jù)設(shè)計要求本次設(shè)計通過P2口的四個口〔P2.2~P2.5〕輸出上下電平，從而控制溫度加熱器加熱與否，已到達控制藥品庫溫度的目的，圖為晶閘管控制電路。圖3.2晶閘管控制電路線路的核心器件是一個雙向可控晶閘管BCR，當(dāng)我們調(diào)節(jié)限位器W時，就改變了電容器c2的充放電速率，c1兩端交流電壓經(jīng)過加熱電阻觸發(fā)雙向可控硅BCR導(dǎo)通,因而改變了BCR的導(dǎo)通角，是加熱電阻兩端電壓隨之變化，從而可以到達控制室內(nèi)溫度的目的。BCR可用1A/400的雙向可控硅，如國產(chǎn)KS1-4型和TLC221B型等。W可選用WS-0,5W-1-100，K-16-3型有機實芯電位器。報警電路設(shè)計通過鍵盤控制電路可預(yù)設(shè)溫度閾值，當(dāng)實測濕度值超出了預(yù)設(shè)值，單片機那么控制發(fā)光二極管閃爍、揚聲器發(fā)出的連續(xù)報警聲，直到通過調(diào)控使得當(dāng)前環(huán)境的濕度進入正常預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)解除聲光報警。聲光報警系統(tǒng)電路如下圖。圖3.6聲光報警電路人機對話接口電路設(shè)計鍵盤控制鍵盤電路是單片機應(yīng)用系統(tǒng)最常用的人機接口電路，在單片機組成的測控系統(tǒng)及智能化儀器中，用得最多的是非編碼鍵盤。為了完成預(yù)定濕度值的設(shè)置，系統(tǒng)中設(shè)置了4個按鍵，S1為啟動/停止鍵，用來控制系統(tǒng)的啟停；S2、S3為加1和減1鍵，設(shè)置濕度的上下值；S4為保存鍵，將設(shè)置的溫濕度上下限值保存于數(shù)據(jù)存儲器中。按鍵電路設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的就是去抖動問題。這里考慮到系統(tǒng)的硬件簡化和本錢沒有采用硬件去抖，而采用軟件去抖。在程序設(shè)計時，從按鍵被識別按下之后，延時10ms，避開了干擾信號區(qū)域，然后再檢測一次，看按鍵是否真的已經(jīng)按下，假設(shè)真的已經(jīng)按下，這時肯定輸出為低電平。假設(shè)這時檢測到的是高電平，證明剛剛是由于干擾信號引起的誤觸發(fā)，CPU就認為是誤觸發(fā)信號而舍棄這次的按鍵識別過程，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。LED顯示LED顯示器，價格廉價，配置靈活，與單片機接口方便，因此本設(shè)計中采用的是LED顯示器。本設(shè)計中顯示電路用靜態(tài)顯示方式的4個LED，采用串行輸出節(jié)省單片機的內(nèi)部資源。LED數(shù)碼管7段a，b，c，d，e，f，g與串并轉(zhuǎn)換器輸出端相連。低電平時不用其他驅(qū)動電路，即可允許通過8mA電流。濕度經(jīng)過閉環(huán)調(diào)節(jié)之后的效果值，從每次輸出的32位段碼數(shù)據(jù),可直觀顯示。人機對話接口電路如下圖。人機對話接口電路藥品庫溫度監(jiān)測器軟件設(shè)計軟件實現(xiàn)功能綜述該系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷子程序、顯示子程序、晶閘管控制等模塊組成,因為C語言編寫的軟件易于實現(xiàn)模塊化,生成的機器代碼質(zhì)量高、可讀性強、移植好,所以本系統(tǒng)的軟件采用C語言編寫。系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的功能:1)通過LED顯示溫度值; 2)比擬監(jiān)測到的溫度值和報警設(shè)置值,發(fā)現(xiàn)超限那么蜂鳴器報警提示;3〕系統(tǒng)定期把相關(guān)溫度數(shù)據(jù)通過串行通信傳給上位機PC機。3)根據(jù)相應(yīng)的濕度值控制濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行。4〕顯示子程序?qū)γ看斡蓚鞲衅魉杉臄?shù)值經(jīng)量化處理后所得到的標(biāo)準(zhǔn)值進行顯示。5〕報警子程序是當(dāng)出現(xiàn)異常情況時輸出報警信號。流程圖設(shè)計主程序流程圖設(shè)計主程序是對于系統(tǒng)軟件控制和管理的主要局部。系統(tǒng)的主程序設(shè)計主要完成系統(tǒng)初始化、中斷優(yōu)先級設(shè)定以及判斷調(diào)用各模塊程序，即主要實現(xiàn)各程序模塊的連接。通過對系統(tǒng)上電后的初始參數(shù)設(shè)定，對中斷數(shù)據(jù)進行有效處理，從而完成主要溫度和初始溫度的有效設(shè)定。保證系統(tǒng)各個封裝電路的有效系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。流程圖如圖4.1所示。開始開始系統(tǒng)初始化設(shè)定中斷優(yōu)先級開中斷檢測功能鍵等待中功能鍵是否按下是功能處理系統(tǒng)結(jié)束否圖4.1主程序流程圖溫度監(jiān)控器流程圖設(shè)計溫度監(jiān)控器總體設(shè)計過程:系統(tǒng)初始化，設(shè)定溫度上下限變化范圍；溫度傳感器檢測空氣溫度，數(shù)據(jù)傳入單片機；傳入數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù)比擬，越限報警，不越限時，也可以通過數(shù)據(jù)分析出的結(jié)論，對加溫裝置進行控制；延時輸出顯示空氣中溫度情況。具體過程如下圖。開始開始系統(tǒng)初始化溫度檢測越限報警系統(tǒng)控制加溫設(shè)備數(shù)據(jù)顯示輸出結(jié)束否是圖溫度度監(jiān)控器流程圖程序清單由于主程序過長，現(xiàn)將數(shù)據(jù)采集程序提供如下。#include"REG51.H"#include"INTRINS.H"typedefunsignedcharBYTE;BYTETPH;//存放溫度值的高字節(jié)BYTETPL;//存放溫度值的低字節(jié)voidDelayXus(BYTEn);voidDS18B20_Reset();voidDS18B20_WriteByte(BYTEdat);BYTEDS18B20_ReadByte();voidmain(){DS18B20_Reset();//設(shè)備復(fù)位DS18B20_WriteByte(0xCC);//跳過ROM命令DS18B20_WriteByte(0x44);//開始轉(zhuǎn)換命令while(!DQ);//等待轉(zhuǎn)換完成DS18B20_Reset();//設(shè)備復(fù)位DS18B20_WriteByte(0xCC);//跳過ROM命令DS18B20_WriteByte(0xBE);//讀暫存存儲器命令TPL=DS18B20_ReadByte();//讀溫度低字節(jié)TPH=DS18B20_ReadByte();//讀溫度高字節(jié)while(1);}/**************************************延時X*10微秒(STC90C52RC@12M)不同的工作環(huán)境,需要調(diào)整此函數(shù)當(dāng)改用1T的MCU時,請調(diào)整此延時函數(shù)**************************************/voidDelayX0us(BYTEn){while(n--){_nop_();_nop_();}}/**************************************復(fù)位DS18B20,并檢測設(shè)備是否存在**************************************/voidDS18B20_Reset(){CY=1;while(CY){DQ=0;//送出低電平復(fù)位信號DelayX0us(48);//延時至少480usDQ=1;//釋放數(shù)據(jù)線DelayX0us(6);//等待60usCY=DQ;//檢測存在脈沖DelayX0us(42);//等待設(shè)備釋放數(shù)據(jù)線}}/**************************************從DS18B20讀1字節(jié)數(shù)據(jù)**************************************/BYTEDS18B20_ReadByte(){BYTEi;BYTEdat=0;for(i=0;i<8;i++)//8位計數(shù)器{dat>>=1;DQ=0;//開始時間片_nop_();//延時等待_nop_();DQ=1;//準(zhǔn)備接收_nop_();//接收延時_nop_();if(DQ)dat|=0x80;//讀取數(shù)據(jù)DelayX0us(6);//等待時間片結(jié)束}returndat;}/**************************************向DS18B20寫1字節(jié)數(shù)據(jù)**************************************/voidDS18B20_WriteByte(BYTEdat){chari;for(i=0;i<8;i++)//8位計數(shù)器{DQ=0;//開始時間片_nop_();//延時等待_nop_();dat>>=1;//送出數(shù)據(jù)DQ=CY;DelayX0us(6);//等待時間片結(jié)束DQ=1;//恢復(fù)數(shù)據(jù)線}系統(tǒng)設(shè)計與分析系統(tǒng)原理圖圖5.1系統(tǒng)整體硬件圖系統(tǒng)原理綜述此系統(tǒng)以AT89C51單片機為主控器件，以溫度傳感器DB18B20，LED顯示屏外部器件為輔的針對藥品庫房的溫度檢測與控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用DB18B20傳感器采集數(shù)據(jù)，因為該傳感器可以直接把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，可以直接傳送給單片機AT89C51進行數(shù)據(jù)的處理，因此應(yīng)用此傳感器不需要擴展A/D轉(zhuǎn)換器，是系統(tǒng)更加緊湊高效。再通過LED將測得的溫度顯示出來，到達人工或自動控制的需要。課程設(shè)計總結(jié)本次課程設(shè)計是以AT89C51單片機為主控器，通過擴展數(shù)據(jù)存儲器6116，最后將溫度數(shù)據(jù)通過單片機LED進行顯示以及系統(tǒng)報警等。溫度傳感器實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集。本次設(shè)計設(shè)有溫度監(jiān)測點4個，并配有4個晶閘管輸出控制點，從而可控制加熱設(shè)備，其中溫度范圍為-10℃~60℃℃。單片機最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、晶振電路組成。通過本次設(shè)計對DB18B20溫度傳感器的特性有了深刻了解，該傳感器不僅能實現(xiàn)溫度的采集，還能完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，省去擴展模數(shù)轉(zhuǎn)換的步驟，另外還對89C51單片機的各個引腳有了更進一步的認識，對在課堂上所學(xué)的知識有了更進一步的穩(wěn)固。在設(shè)計的過程中遇到很多困難，但在與同學(xué)們的相互交流中學(xué)會了如何處理問題，例如在畫圖時對平時所學(xué)畫圖軟件掌握不好的地方加深了印象，總體來說，本次課設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題，鍛煉實踐的能力有了很大提高。參考文獻[1]梅麗鳳等編著單片機原理及接口技術(shù)清華大學(xué)出版社2021.7[2]趙晶主編Prote199高級應(yīng)用人民郵電出版社，2000[3]于海生編著微型計算機控制技術(shù)清華大學(xué)出版社[4]陳明等編著基于DSl8820數(shù)字溫度傳感器的設(shè)計與實現(xiàn)文章編號：1004—373X(2021)08—188一02[5]楊振江.A/D,D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)及實用線路[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1996[7]蔡美琴等.基于單片機的頻率信號的采集.上海:上海標(biāo)準(zhǔn)化,2001,3(1):52-53[8][9]竇振中基于單片機的嵌入式系統(tǒng)工程