基于ds18b20的溫度采集顯示系統(tǒng)的

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p><b>　　1.1緒論1</b></p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案4</b></p

2、><p>　　3.硬件設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　3.1最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.2 LED發(fā)光報(bào)警電路6</p><p>　　3.3 DS18B20的簡介及在本次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用6</p><p>　　3.3.1 DS18B20的外部結(jié)構(gòu)及管腳排列6</p><p>　　

3、3.3.2 DS18B20的工作原理7</p><p>　　3.3.3 DS18B20的主要特性8</p><p>　　3.3.4 DS18B20的測溫流程9</p><p>　　3.3.5 DS18B20與單片機(jī)的連接9</p><p>　　3.4 報(bào)警溫度的設(shè)置9</p><p>　　3.5 數(shù)碼管顯示

4、10</p><p>　　3.5.1數(shù)碼管工作原理10</p><p>　　3.5.2數(shù)碼管顯示電路12</p><p>　　3.6 硬件電路總體設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.軟件設(shè)計(jì)方案13</p><p>　　4.1主程序介紹13</p><p>　　4.1.1主程序流程圖1

5、3</p><p>　　4.1.2主流程的C語言程序14</p><p>　　4.2部分子程序18</p><p>　　4.2.1 DS18B20復(fù)位子程序18</p><p>　　4.2.2 寫DS18B20命令子程序19</p><p>　　4.2.3讀溫度子程序21</p><p&g

6、t;　　4.2.4計(jì)算溫度子程序23</p><p>　　4.2.5顯示掃描過程子程序24</p><p>　　5.基于DS18B20的溫度采集顯示系統(tǒng)的調(diào)試26</p><p>　　6.收獲和體會(huì)28</p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b&g

7、t;　　1.引言</b></p><p><b>　　1.1緒論</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫度的實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，比如空調(diào)遙控器上當(dāng)前室溫的顯示，熱水器溫度的顯示等等，同時(shí)溫度的控制在各個(gè)領(lǐng)域也都有積極的意義。采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡單、靈活性大等特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。</

8、p><p>　　本文介紹了基于DS18B20的溫度實(shí)時(shí)采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中選取單片機(jī)AT89C51作為系統(tǒng)控制中心，數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為單片機(jī)外部信號(hào)源，實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)采集。并且用精度較好的數(shù)碼管作為溫度的實(shí)時(shí)顯示模塊。利用單片機(jī)程序來完成對(duì)DS18B20與AT89C51的控制，最終實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)采集與顯示。采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡單、靈活性大等特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高

9、被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(二)</p><p>　　題目：基于DS18B20的溫度采集顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　傳統(tǒng)的溫度傳感器，如熱電偶

10、溫度傳感器，具有精度高，測量范圍大，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。但由于其輸出的是模擬量，而現(xiàn)在的智能儀表需要使用數(shù)字量，有些時(shí)候還要將測量結(jié)果以數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)，由于要將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，其實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)就變得非常復(fù)雜。硬件上需要模擬開關(guān)、恒流源、D/A轉(zhuǎn)換器，放大器等，結(jié)構(gòu)龐大，安裝困難，造價(jià)昂貴。新興的IC溫度傳感器如DS18B20，由于可以直接輸出溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，可以在保證測量精度的情況下，大大簡化系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。這種傳感器的測溫范圍有一定限制

11、（大多在－50℃～120℃），多適用于環(huán)境溫度的測量。DS18B20可以在一根數(shù)據(jù)線上掛接多個(gè)傳感器，只需要三根線就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度測量。</p><p>　　本課題要求設(shè)計(jì)一基于DS18B20的溫度采集顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求包含溫度采集模塊、溫度顯示模塊（可用數(shù)碼管或液晶顯示）和鍵盤輸入模塊及報(bào)警模塊。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以從鍵盤輸入設(shè)定溫度值，當(dāng)所采集的溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)能實(shí)時(shí)顯示溫度值。<

12、;/p><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握：1）單總線溫度傳感器DS18B20與單片機(jī)的接口及DS18B20的編程；2）矩陣式鍵盤的設(shè)計(jì)與編程；3）經(jīng)單片機(jī)為核心的系統(tǒng)的實(shí)際調(diào)試技巧。從而提高學(xué)生對(duì)微機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試能力。</p><p><b>　　三、課程設(shè)計(jì)要求&l

13、t;/b></p><p>　　1、要求可以從鍵盤上接收溫度設(shè)定值，當(dāng)所采集的溫度高于設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警（可以是聲音報(bào)警，也可是光報(bào)警）</p><p>　　2、能實(shí)時(shí)顯示溫度值，要求保留一位小數(shù)；</p><p><b>　　四、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1、人機(jī)“界面”設(shè)計(jì)；</p>

14、<p>　　2、單片機(jī)端口及外設(shè)的設(shè)計(jì)；</p><p>　　3、硬件電路原理圖、軟件清單。</p><p>　　五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求</p><p>　　報(bào)告中提供如下內(nèi)容：</p><p><b>　　1、目錄</b></p><p><b>　　2、正文</b&

15、gt;</p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；</p><p><b>　?。?）總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　（3）針對(duì)人機(jī)對(duì)話“界面”要有操作使用說明，以便用戶能夠正確使用本產(chǎn)品；</p><p>　　（4）硬件原理圖，以便廠家生成產(chǎn)（可手畫也可用protel軟件）；</p><p

16、>　?。?）程序流程圖及清單（子程序不提供清單，但應(yīng)列表反映每一個(gè)子程序的名稱及其功能）；</p><p>　?。?）調(diào)試、運(yùn)行及其結(jié)果；</p><p><b>　　3、收獲、體會(huì)</b></p><p><b>　　4、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排</p

17、><p>　　七、課程設(shè)計(jì)考核辦法</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)滿分為100分，從課程設(shè)計(jì)平時(shí)表現(xiàn)、課程設(shè)計(jì)報(bào)告及課程設(shè)計(jì)答辯三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，其所占比例分別為20%、40%、40%。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　本次的課題設(shè)計(jì)要求是基于DS18B20的溫度采集顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求

18、包含溫度采集模塊、溫度顯示模塊和鍵盤輸入模塊及報(bào)警模塊。其中溫度采集模塊所選用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，溫度顯示模塊用的四位八段共陰極數(shù)碼管進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)顯示，鍵盤輸入模塊采用的是按鈕進(jìn)行溫度的設(shè)置，報(bào)警模塊用的是LED燈光報(bào)警。具體方案見圖2-1。</p><p>　　圖2-1 總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　3.硬件設(shè)計(jì)方案</b>&

19、lt;/p><p>　　3.1最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)單片機(jī)采用的是AT89C51系列的，它由一個(gè)8位中央處理器(CPU)，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)串行I/O口及中斷系統(tǒng)等部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 AT89C51

20、系列單片機(jī)引腳排列</p><p>　　圖3-2 單片機(jī)最小系統(tǒng)接線圖</p><p>　　圖3-2為單片機(jī)最小系統(tǒng)的接線圖，其中C1、C2均選用20PF的，晶振X1用的是11.0592MHZ的。晶振電路中外接電容C1，C2的作用是對(duì)振蕩器進(jìn)行頻率微調(diào)，使振蕩信號(hào)頻率與晶振頻率一致，同時(shí)起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用10~30pF的瓷片電容。并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機(jī)越近越好。晶振

21、的取值范圍一般為0~24MHz，常用的晶振頻率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。</p><p>　　圖3-2中C3，R1及按鍵構(gòu)成了最小系統(tǒng)中的復(fù)位電路，本次設(shè)計(jì)選擇的是手動(dòng)按鈕復(fù)位，手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端RST上加入高電平。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。當(dāng)人為按下按鈕時(shí)，則Vcc的

22、+5V電平就會(huì)直接加到RST端。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。</p><p>　　在單片機(jī)最小系統(tǒng)中還要將EA的非接高電平，如圖3-2也有體現(xiàn)出來。</p><p>　　3.2 LED發(fā)光報(bào)警電路</p><p>　　圖3-3 LED發(fā)光報(bào)警電路</p><p>　　圖3-3為LED報(bào)警電路

23、的接法，其中一根線接單片機(jī)的8號(hào)P1.7口，另外一根接地。當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)溫度值時(shí)LED燈被接通發(fā)光報(bào)警。</p><p>　　3.3 DS18B20的簡介及在本次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　3.3.1 DS18B20的外部結(jié)構(gòu)及管腳排列</p><p>　　DS18B20的管腳排列如圖3-4所示：</p><p>　　DS18B20引腳

24、定義：</p><p>　　(1)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；</p><p>　　(2)GND為電源地；</p><p>　　(3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）</p><p>　　圖3-4 DS18B20的引腳排列及封裝</p><p>　　3.3.2 DS18B20的工作原理</p

25、><p>　　DS18B20的讀寫時(shí)序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3-5所示。圖中低溫度系數(shù)晶振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(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1

26、對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。</p><p>　　圖3-5 DS18B20測溫原理圖<

27、/p><p>　　3.3.3 DS18B20的主要特性</p><p>　　（1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電；</p><p>　　（2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；</p><p>　?。?）DS18B20支持多點(diǎn)

28、組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫；</p><p>　?。?）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)；</p><p>　?。?）溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃；</p><p>　?。?）可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨

29、溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫；</p><p>　　（7）在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；</p><p>　　（8）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一線總線"串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；<

30、/p><p>　　（9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。</p><p>　　3.3.4 DS18B20的測溫流程</p><p>　　圖3-6 DS18B20的測溫流程圖</p><p>　　3.3.5 DS18B20與單片機(jī)的連接</p><p>　　圖3-7 DS18B20與單片機(jī)的連

31、接電路圖</p><p>　　如上圖為DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)之間的接法，其中2號(hào)接單片機(jī)的17號(hào)P3.7接口。DS18B20通過P3.7口將采集到的溫度實(shí)時(shí)送入單片機(jī)中。</p><p>　　3.4 報(bào)警溫度的設(shè)置</p><p>　　圖3-8 報(bào)警溫度的設(shè)置電路</p><p>　　圖3-8為報(bào)警溫度的設(shè)置電路，其中K1，K2，K

32、3分別接到單片機(jī)的P2.5,P2.6,P2.7口。其中K1用于報(bào)警溫度設(shè)定開關(guān)，K2用于報(bào)警溫度的設(shè)置時(shí)候的加溫度（每次加一），K3用于報(bào)警溫度的設(shè)置時(shí)的減溫度（每次減一）。實(shí)現(xiàn)了報(bào)警溫度的手動(dòng)設(shè)置。</p><p><b>　　3.5 數(shù)碼管顯示</b></p><p>　　3.5.1數(shù)碼管工作原理</p><p>　　圖3-9 數(shù)碼管的引腳

33、排列及結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖3-9為數(shù)碼管的外形及引腳排列和兩種接法（共陰極和共陽極）的結(jié)構(gòu)圖。共陽極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起。通常，公共陽極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能吸收額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來

34、確定相應(yīng)的限流電阻。</p><p>　　共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。通常，公共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為高電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。</p><p>

35、　　要使數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的數(shù)字或字符，必須使段數(shù)據(jù)口輸出相應(yīng)的字形編碼。字型碼各位定義為：數(shù)據(jù)線D0與a字段對(duì)應(yīng)，D1與b字段對(duì)應(yīng)……，依此類推。如使用共陽極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為0表示對(duì)應(yīng)字段亮，數(shù)據(jù)為1表示對(duì)應(yīng)字段暗；如使用共陰極數(shù)碼管，數(shù)據(jù)為0表示對(duì)應(yīng)字段暗，數(shù)據(jù)為1表示對(duì)應(yīng)字段亮。如要顯示“0”，共陽極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：11000000B（即C0H）；共陰極數(shù)碼管的字型編碼應(yīng)為：00111111B（即3FH）。依此類推，可求得數(shù)碼管

36、字形編碼如表3-5所示。</p><p>　　表3-5數(shù)碼管字符表</p><p>　　顯示的具體實(shí)施是通過編程將需要顯示的字型碼存放在程序存儲(chǔ)器的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示字型碼表。當(dāng)要顯示某字符時(shí)，通過查表指令獲取該字符所對(duì)應(yīng)的字型碼。</p><p>　　3.5.2數(shù)碼管顯示電路</p><p>　　圖3-10 四位八段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示電路&l

37、t;/p><p>　　圖3-10為本次設(shè)計(jì)所用到的四位八段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，其中段選接到單片機(jī)的P0口，位選接到單片機(jī)的P2口的低四位。其中P0口也接的有上拉電阻，圖中未標(biāo)示出來，會(huì)在下面的總體電路中標(biāo)示出來。采用的是動(dòng)態(tài)顯示方式。</p><p>　　3.6 硬件電路總體設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-11為本次設(shè)計(jì)的硬件總體設(shè)計(jì)圖，其中利用K1,K2,K3處進(jìn)行報(bào)警溫

38、度的設(shè)置，然后有DS18B20進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度采集，并在數(shù)碼管上同步顯示，若采集到的溫度達(dá)到或者超過預(yù)設(shè)的報(bào)警溫度，則LED燈會(huì)發(fā)光報(bào)警，若低于該報(bào)警溫度，則不會(huì)報(bào)警。</p><p>　　圖3-11 硬件電路總體設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　4.軟件設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　4.1主程序介紹</b>

39、</p><p>　　4.1.1主程序流程圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)首先對(duì)程序進(jìn)行初始化，然后打開報(bào)警溫度設(shè)定開關(guān)，對(duì)報(bào)警溫度進(jìn)行設(shè)定，確認(rèn)設(shè)定值后，DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度采集并送入單片機(jī)中，單片機(jī)將傳感器所檢測到的溫度同步顯示在數(shù)碼管上，并且與設(shè)置的報(bào)警溫度進(jìn)行比較，若達(dá)到或者超過報(bào)警溫度時(shí)，LED燈發(fā)光報(bào)警，如果沒有達(dá)到，則繼續(xù)進(jìn)行溫度采集。</p>&l

40、t;p>　　圖4-1主程序流程圖</p><p>　　4.1.2主流程的C語言程序</p><p><b>　　main () </b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　ALERT=0;</b></p><p>

41、;<b>　　LED=0;</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p>　　sheding=30;</p><p>　　disdata=0xff;// 初始化端口</p><p>　　discan=0xff;</p><p>　　for(h=0

42、;h<4;h++) //開機(jī)顯示“8888”scan();</p><p>　　{display[h]=8;}</p><p>　　ow_reset(); //開機(jī)先轉(zhuǎn)換一次</p><p>　　write_byte(0xcc);//skip ROM </p><p>　　write_byte(0x44);//發(fā)轉(zhuǎn)換命令<

43、;/p><p>　　for(h=0;h<500;h++)//開機(jī)顯示“8888”兩秒 </p><p>　　{scan();} </p><p>　　display[0]=0;display[1]=0;display[2]=0;display[3]=0;</p><p><b>　　flag2=0;</b></p

44、><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(flag==0 && flag2>1) //溫度顯示界面</p><p><b>　　{</b></p><p

45、><b>　　LED1=0;</b></p><p>　　if(display[1]+display[2]*10>=sheding) //比較</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ALERT=1;//報(bào)警</p><p><b>　　}</b&

46、gt;</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　ALERT=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}&l

47、t;/b></p><p>　　if(flag==0 && flag2>1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　read_temp(); //讀出溫度數(shù)據(jù)</p><p>　　work_temp(); //處理溫度數(shù)據(jù)</p><p>　　

48、ge= display[3];</p><p>　　shi= display[2];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　if(K1==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag2+

49、+; //flag2=0時(shí)為初始界面 flag2=1時(shí)為設(shè)定 </p><p>　　if(flag2>1)</p><p><b>　　flag2=2;</b></p><p>　　if(flag==0) //flag=0 時(shí) 溫度顯示 flag=1 設(shè)定顯示</p><p><b>　　fl

50、ag=1;</b></p><p>　　else if(flag==1)</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　LED=~LED;</b></p><p>　　key_delay(20);</p><p>　　if(fla

51、g==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sheding=30;</p><p><b>　　ge=0;</b></p><p><b>　　shi=3;</b></p><p>　　//display[0]= ge;

52、 // 個(gè)位設(shè)定好的溫度用于顯示</p><p>　　//display[2] =shi; //十位</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag==1)</p><p><b>　　

53、{</b></p><p><b>　　LED1=1;</b></p><p>　　if(K2==0) //++</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　ge++;</b></p><p><b>

54、　　if(ge>9)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　ge=0;</b></p><p><b>　　shi++;</b></p><p><b>　　if(shi>9)</b></

55、p><p><b>　　shi=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　sheding=ge+shi*10; </p><p>　　key_delay(20);</p><p><b>　　}</b></p>

56、<p>　　if(K3==0) //--</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　ge--;</b></p><p><b>　　if(ge<0)</b></p><p><b>　　{</b></p

57、><p><b>　　ge=9;</b></p><p><b>　　shi--;</b></p><p><b>　　if(shi<0)</b></p><p><b>　　shi=9;</b></p><p><b>

58、;　　}</b></p><p>　　sheding=ge+shi*10; </p><p>　　key_delay(20);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　display[1]= ge; // 個(gè)位設(shè)定好的溫度用于顯示</p><p>　　d

59、isplay[2] =shi; //十位</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(h=0;h<500;h++) //顯示溫度兩秒</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　scan();</b></p&g

60、t;<p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.2部分子程序</b></p><p>　　4.2.1 DS18B20復(fù)位子程序</p

61、><p>　　流程圖如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 DS18B20復(fù)位子程序</p><p>　　DS18B20復(fù)位子的C語言程序如下：</p><p>　　ow_reset(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　char

62、presence=1; </p><p>　　while(presence) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(presence) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　DQ=1;_nop_();_nop_(

63、); </p><p><b>　　DQ=0; </b></p><p>　　delay(50); //延時(shí)550毫秒</p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p>　　delay(6); </p><p>　　presence=DQ; </p&g

64、t;<p><b>　　} </b></p><p>　　delay(45); </p><p>　　presence=~DQ; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p>

65、<b>　　} </b></p><p>　　4.2.2 寫DS18B20命令子程序</p><p>　　流程圖如圖4-3所示：</p><p>　　圖4-3 寫DS18B20命令子程序</p><p>　　寫DS18B20命令的C語言程序如下：</p><p>　　void write_byt

66、e(uchar val) //向1-WIRE總線上寫一字節(jié)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=8;i>0;i--) </p><p><b>　　{ </b></p>

67、;<p>　　DQ=1;_nop_();_nop_(); </p><p>　　DQ=0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); </p><p>　　DQ=val&0x01; //最低位移出</p><p>　　delay(6); </p><p>　　val=val/2;

68、//右移1位</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.3讀溫度子程序</p>

69、<p>　　讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)，不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖4-4所示</p><p>　　DS18B20的各個(gè)命令對(duì)時(shí)序的要求特別嚴(yán)格，所以必須按照所要求的時(shí)序才能達(dá)到預(yù)期的目的，同時(shí)，要注意讀進(jìn)來的是高位在后低位在前， 共有12位數(shù)，小數(shù)4位，整數(shù)7位，還有一位符號(hào)位。</p><p>　　圖4-4

70、讀溫度子程序</p><p>　　讀溫度的C語言程序如下：</p><p>　　read_temp() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ow_reset(); </p><p>　　write_byte(0xcc); </p><p>　　w

71、rite_byte(0xbe);</p><p>　　temp_data[0]=read_byte(); </p><p>　　temp_data[1]=read_byte(); </p><p>　　ow_reset(); </p><p>　　write_byte(0xcc); </p><p>　　write_b

72、yte(0x44); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.4計(jì)算溫度子程序</p><p>　　流程圖如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5 計(jì)算溫度子程序</p><p>　　計(jì)算溫度的C語言程序如下：</p><p>　　wor

73、k_temp() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uchar n=0; </p><p>　　if(temp_data[1]>127) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　temp_data[1]=(255-te

74、mp_data[1]);</p><p>　　temp_data[0]=(255-temp_data[0]);</p><p><b>　　n=1;</b></p><p>　　} //負(fù)溫度求補(bǔ)碼</p><p>　　display[4]=temp_data[0]&0x0f;display[0]=ditab[d

75、isplay[4]]; </p><p>　　display[4]=((temp_data[0]&0xf0)>>4)|((temp_data[1]&0x0f)<<4) ; </p><p>　　display[3]=display[4]/100; </p><p>　　display[1]=display[4]%100; &l

76、t;/p><p>　　display[2]=display[1]/10; </p><p>　　display[1]=display[1]%10; </p><p>　　if(!display[3]){display[3]=0x0a; </p><p>　　if(!display[2]){display[2]=0x0a;}} //最高位為0時(shí)不顯

77、示</p><p>　　if(n){display[3]=0x0b;} //負(fù)溫度是最高為顯示“-”</p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.5顯示掃描過程子程序</p><p>　　流程圖如圖4-6所示：</p><p>　　圖4-6 顯示掃描過程子程序<

78、;/p><p>　　顯示掃描的C語言程序如下：</p><p><b>　　scan() </b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　char k; </b></p><p>　　for(k=0;k<4;k++)

79、//4位LED掃描控制</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　disdata=dis_7[display[k]]; </p><p>　　if(k==1){DIN=0;} //當(dāng)K=1時(shí)，P0^7為低電平顯示小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　discan=scan_con[k]; //

80、列掃描</p><p>　　delay(30);</p><p>　　discan=0xFF; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　5.基于DS18B20的溫度采集顯示系統(tǒng)的調(diào)試</p><

81、;p>　　運(yùn)行后，按下K1鍵，開始進(jìn)入報(bào)警溫度設(shè)置過程，按下K2則溫度增加一度，按下K3則溫度減少一度，剛開始調(diào)試時(shí)，由于接的LED報(bào)警燈是高電平點(diǎn)亮，程序一運(yùn)行時(shí)，AT89C51給各個(gè)引腳都是高電平，所以LED燈一運(yùn)行就會(huì)發(fā)光，違背了超過報(bào)警溫度才發(fā)光的要求，所以在子程序中加上了一條開始時(shí)將LED所連引腳置0的程序。之后運(yùn)行過程中又發(fā)現(xiàn)按下報(bào)警溫度的設(shè)置鍵K1,K2,K3都不是很靈敏，有時(shí)按下的時(shí)間太短甚至?xí)]有反應(yīng)，經(jīng)過與小組

82、成員討論，發(fā)現(xiàn)是由于按鍵沒有進(jìn)行消抖，在顯示掃描子程序中加入了延時(shí)函數(shù)進(jìn)行按鍵的消抖，這一問題也得到了解決。</p><p>　　圖5-1溫度實(shí)時(shí)顯示且未超過報(bào)警溫度25攝氏度時(shí)LED沒有發(fā)光報(bào)警</p><p>　　圖5-2溫度實(shí)時(shí)顯示且超過實(shí)時(shí)報(bào)警溫度25攝氏度LED發(fā)光報(bào)警</p><p>　　圖5-3 實(shí)時(shí)顯示負(fù)溫度</p><p>

83、<b>　　6.收獲和體會(huì)</b></p><p>　　在這一次的課程設(shè)計(jì)過程，我收獲了很多，無論是在理論知識(shí)方面，還是理論聯(lián)系實(shí)際的操作方面。因?yàn)橐呀?jīng)一個(gè)學(xué)期沒有學(xué)習(xí)單片機(jī)這門課程，很多知識(shí)不太清楚，加上以前的基礎(chǔ)知識(shí)也不是很牢固，對(duì)于Proteus和Keil軟件的使用也生疏了，所以剛開始拿到課題時(shí)感到很有難度，不禁對(duì)此次的課程設(shè)計(jì)感到非常緊張。剛開始做這一課題的時(shí)候感到難度很大，許多知識(shí)

84、都要重新學(xué)習(xí)，包括課本上的理論知識(shí)，以及編程和仿真軟件的使用都要多加練習(xí)才能掌握。在這一過程中，我不斷的上網(wǎng)查找相關(guān)資料，翻閱相關(guān)書籍，也一步步了解了設(shè)計(jì)中各個(gè)模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能，對(duì)這次的設(shè)計(jì)方案有了具象的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)C語言和單片機(jī)有了新的認(rèn)識(shí)和理解，并且溫習(xí)了Proteus和Keil軟件的使用，也了解了它的許多以前不知道的功能。掌握了從設(shè)計(jì)方案的要求來進(jìn)行主程序流程圖的設(shè)計(jì)

85、，然后落實(shí)到每一個(gè)子程序，依次實(shí)現(xiàn)每一個(gè)功能要求。然后用仿真軟件進(jìn)行仿真調(diào)試，一步步的找出哪里的設(shè)計(jì)不符合要求并進(jìn)行改正，幾乎沒有一次就能調(diào)試通過的程序，所以說程序不是寫出來的，而是不斷的調(diào)試出來的。這這個(gè)過程中也積累了硬件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也加深了我對(duì)電路原理、器件資料、電路板設(shè)計(jì)和電路的硬件調(diào)試認(rèn)識(shí)和理解。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)用到了DS18B20這一數(shù)字溫度傳感器，這是我們之前沒有遇到過的一種新型

86、的器件，所以通過上網(wǎng)和查閱相關(guān)書籍來查找這一器件的資料，從它的基本結(jié)構(gòu)，到元件特性及工作原理之類的等等。在這個(gè)過程中我發(fā)現(xiàn)即使是一個(gè)小小的元件，也有很復(fù)雜的構(gòu)成及多種特性，而且實(shí)際到許多方面。在學(xué)習(xí)的過程中我也多DS18B20有了一個(gè)系統(tǒng)的了解。我也認(rèn)識(shí)到想要真正的全面了解一個(gè)元件，一定要花一定的時(shí)間和精力。</p><p>　　這次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多書本上沒有的知識(shí)，學(xué)會(huì)了更加全面的思考問題，而不是片面的

87、只看眼前，同時(shí)也學(xué)到了自我學(xué)習(xí)的方法，在查找資料自我分析及跟同學(xué)的討論，與老師的指導(dǎo)這些過程都讓我受益匪淺。同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到了自身存在的很多不足之處，理論知識(shí)不夠扎實(shí)，操作能力也欠缺， 我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中更加努力以提高自身的能力。</p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].陳躍東.DS18B20集成溫度傳感器原理與應(yīng)用[J].安徽機(jī)電