糧庫溫度測(cè)量顯示系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課題：多點(diǎn)糧庫溫度測(cè)量顯示系統(tǒng) </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p><b>　　1.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　糧食是人類賴以生存的基本物質(zhì)，是關(guān)系國(guó)民生計(jì)的重要物資，也是軍需民食的特殊商品。中國(guó)有句老話：“常將有日思無日，莫待無時(shí)想有時(shí)”，居安思危，未雨綢繆，永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)。隨著糧食流

3、通體制改革的不斷深化、糧食市場(chǎng)全面放開已成定局,隨著人民生活水平的提高，全社會(huì)對(duì)糧食質(zhì)量問題提出了新的要求；加入世界貿(mào)易組織后糧食貿(mào)易的全球化，客觀上也要求糧食質(zhì)量工作與國(guó)際接軌。面對(duì)新形勢(shì)，如何加強(qiáng)儲(chǔ)糧工作，發(fā)揮糧食部門在糧食儲(chǔ)存方面的優(yōu)勢(shì)，是擺在糧食儲(chǔ)備工作面前的一個(gè)重要課題。目前我國(guó)地方各大型糧庫都存在著不同程度的糧食儲(chǔ)存變質(zhì)的問題。大部分糧庫還采取人工測(cè)量溫度的方法，不僅增大了糧庫工作人員的工作量，而且工作效率底，尤其是大型糧庫

4、的溫度測(cè)量不能及時(shí)而徹底的完成，導(dǎo)致大面積壞糧的情況時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因糧食儲(chǔ)存不當(dāng)而發(fā)霉變質(zhì)的糧食就達(dá)上億斤，造成無法估量的的經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　糧食的溫度是影響糧食儲(chǔ)藏的重要參數(shù)，兩者之間是相互關(guān)聯(lián)的，糧食在正常儲(chǔ)藏條件下（即安全條件下），含水量一般在12％以下，不會(huì)使糧食溫度發(fā)生突變，一旦糧食受潮含水量增加，超過20％以上時(shí)，就滿足了糧粒發(fā)芽的條件，新陳代謝加快而產(chǎn)生呼吸熱，使局部糧溫升

5、高，必然引起糧食發(fā)熱和霉變，且極易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，從而造成難以挽回的損失因此，糧食溫度監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用是十分重要的。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，溫度傳感器的種類日益繁多，數(shù)字溫度傳感器更因適用于各種微處理器接口組成的自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)具有可以克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測(cè)溫計(jì)、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。其中，比較

6、有代表性的數(shù)字溫度傳感器有DS18B20、MAX6575、DS1722、MAX6635等。相比較而言，傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻為溫度敏感元件，熱敏電阻成本低，但需要后續(xù)信號(hào)處理電路，而且熱敏電阻的可靠性相對(duì)較差，測(cè)量溫度的準(zhǔn)確度低，檢測(cè)系統(tǒng)的精度差。數(shù)字式溫度傳感器的種類也不少，并且在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于溫度傳感器的溫度檢測(cè)系統(tǒng)中的溫度檢測(cè)、電路控制、報(bào)警系統(tǒng)及顯示部

7、分的實(shí)現(xiàn)。以智能溫度傳感器應(yīng)用技術(shù)和單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)為核心進(jìn)行開發(fā)，并且以理論分析和該技術(shù)方案為基礎(chǔ)，在不斷地研究過程中進(jìn)行不斷的調(diào)整，完成了一個(gè)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 系統(tǒng)方案框圖</p><p>　　本系統(tǒng)采用單片機(jī)及外圍電路完成。最重要的部分即測(cè)溫電路將采用數(shù)字溫度芯片測(cè)量溫度，這樣輸出的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，可以直接由單片機(jī)來處理；按鍵輸入電路用于進(jìn)行調(diào)時(shí)和溫度查

8、詢，以方便對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)的修改；時(shí)鐘及復(fù)位電路將提供給單片機(jī)必不可少的時(shí)鐘信號(hào)和復(fù)位信號(hào)以使單片機(jī)正常工作。報(bào)警電路用于當(dāng)倉庫溫度超過額定范圍時(shí)，及時(shí)報(bào)警通知。顯示電路則是顯示倉庫溫度。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 系統(tǒng)原理框圖</p><p><b>　　2.工作原理</b></p><p><b>　　

9、2.1 檢測(cè)原理</b></p><p>　　電路設(shè)計(jì)原理圖如圖2所示，控制器使用單片機(jī)AT89S51，溫度傳感器使用DS18B20，用液晶實(shí)現(xiàn)溫度顯示。</p><p>　　本溫度計(jì)大體分三個(gè)工作過程。首先，由DS18B20溫度傳感器芯片測(cè)量當(dāng)前的溫度，并將結(jié)果送入單片機(jī)。然后，通過AT89S51單片機(jī)芯片對(duì)送來的測(cè)量溫度讀數(shù)進(jìn)行計(jì)算和轉(zhuǎn)換，井將此結(jié)果送入液晶顯示模塊。最后，

10、SMC1602A芯片將送來的值顯示于顯示屏上。 由圖2可看到，本電路主要由DSl8B20溫度傳感器芯片、SMCl602A液晶顯示模塊芯片和AT89S51單片機(jī)芯片組成。其中，DSI8B20溫度傳感器芯片采用“一線制”與單片機(jī)相連，它獨(dú)立地完成溫度測(cè)量以及將溫度測(cè)量結(jié)果送到單片機(jī)的工作。</p><p>　　圖2 硬件設(shè)計(jì)電路圖</p><p>　　2.2 溫度傳感器選擇<

11、/p><p>　　用于糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的溫度傳感器主要是Dallas的DS18B20系列溫度傳感器。DS18B20是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn),特別適合于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理,而且每片DS18B20都有唯一的產(chǎn)品號(hào)并可存入其ROM中,以便在構(gòu)成溫濕度測(cè)控系統(tǒng)時(shí)在單線上掛接任意多個(gè)DS18B20

12、芯片。從DS18B20讀出或?qū)懭隓S18B20信息僅需要一根口線,其讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線,該總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電,而無需額處電源。DS18B20能提供九位溫度讀數(shù),它無需任何外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測(cè)系統(tǒng)，因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡(jiǎn)單.可靠性更高。</p><p>　　溫度傳感器選用一總線溫度傳感器DS18B20。DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的

13、可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器，與其它溫度傳感器相比，DS18B20具有以下特性：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。DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS1820可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感器元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。溫度范圍－55℃～＋125℃，固有測(cè)溫分辨率±0.5℃；

14、測(cè)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效驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；測(cè)量結(jié)果以9位數(shù)字量方式串行傳送。</p><p>　　DS18B20雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題：</p><p>　　（1）系統(tǒng)的硬件雖然簡(jiǎn)單但需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采

15、用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。</p><p>　?。?）在DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS18B20超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。</p><

16、;p>　　（3）連接DS18B20的總線電纜有長(zhǎng)度限制。由于信號(hào)電纜本身存在電阻，距離過長(zhǎng)時(shí)將導(dǎo)致信號(hào)衰減。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m。</p><p>　　DS18B20有PR-35和SOIC兩種封裝形式，管腳排列如表1所示。本系統(tǒng)選用PR-35封裝形式。DS18B20返回溫度值雖然只有9位，如圖3

17、所示。</p><p>　　表1 DS1820管腳排列</p><p>　　圖3 DS18B20溫度值表示方法</p><p>　　D9為符號(hào)位，0表示正，1表示負(fù)，高字節(jié)的其他位（D10～D15）是以符號(hào)位的擴(kuò)展位表示的；D0～D8為數(shù)據(jù)位，以二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。溫度是以1/2℃LSB形式表示的。表2為數(shù)值和溫度的關(guān)系。</p><p>　　表

18、2 DS18B20數(shù)值和溫度的關(guān)系</p><p>　　因到糧倉內(nèi)環(huán)境溫度不能出現(xiàn)負(fù)溫情況，因此本系統(tǒng)不考慮負(fù)溫情況，這樣，在硬件選取上可以考慮選用商業(yè)級(jí)器件，不必要選用工業(yè)級(jí)器件，可以大幅度降低成本。因此單片機(jī)讀取溫度信息后，只需將低字節(jié)（D0～D8）送入上位機(jī)和控制電路即可。</p><p>　　2.3 測(cè)量電路介紹</p><p>　　2.3.1 顯示電路&l

19、t;/p><p>　　顯示電路采用SMCI602A液晶顯示模塊芯片該芯片可顯示16×2個(gè)字符，比以前的七段數(shù)碼管LED顯示器在顯示字符的數(shù)量上要多得多。另外，由于SMCl602芯片編程比較簡(jiǎn)單，界面直觀，因此更加易于使用者操作和觀測(cè)。SMCl602A芯片的接口信號(hào)說明如表3所列。驅(qū)動(dòng)電路包含在SMCI602A液晶顯示模塊芯片，所以不必外加驅(qū)動(dòng)電路。其控制由單片機(jī)來完成，亮度調(diào)節(jié)是通過變阻器R2完成。<

20、/p><p>　　表3 SMCl602A芯片的接口信號(hào)說明</p><p>　　2.3.2 溫度檢測(cè)電路</p><p>　　DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來完成。DS18B20 的電源供電方式有2 種: 外部供電方式和寄生電源方式。工作于寄生電源方式時(shí), VDD 和GND 均接地, 它在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空

21、間受限的場(chǎng)合特別有用, 原理是當(dāng)1 Wire 總線的信號(hào)線DQ 為高電平時(shí), 竊取信號(hào)能量給DS18B20 供電, 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時(shí)釋放能量為DS18B20 供電。但寄生電源方式需要強(qiáng)上拉電路, 軟件控制變得復(fù)雜(特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到E2PROM 時(shí)) , 同時(shí)芯片的性能也有所降低。因此, 在條件允許的場(chǎng)合, 盡量采用外供電方式。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5KΩ左右的上拉電

22、阻。在這里采用前者方式供電。DS18B20與芯片連接電路如圖4所示。</p><p>　　圖4 DS18B20與單片機(jī)的連接</p><p>　　外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，而且電路也比較簡(jiǎn)單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。在開發(fā)中使用外部電源供電方式，比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20

23、寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC 降到3V 時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。</p><p>　　2.3.3 溫度報(bào)警電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)采軟件處理報(bào)警，利用有源蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警輸出，采用直流供電。當(dāng)所測(cè)溫度超過或者低于所預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。也可采用發(fā)光二級(jí)管報(bào)警電路，如果需要報(bào)警，則只需將相應(yīng)位置1，當(dāng)參數(shù)判斷完畢后，再看報(bào)警模型單元ALARM 的

24、內(nèi)容是否與預(yù)設(shè)一樣，如不一樣，則發(fā)光報(bào)警。報(bào)警電路硬件連接見圖5。</p><p>　　圖5 蜂鳴器電路連接圖</p><p><b>　　3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 軟件設(shè)計(jì)方法</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從

25、軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件

26、和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。主程序需要調(diào)用4 個(gè)子程序，分別為液晶屏顯示程序，溫度測(cè)試及處理子程序，報(bào)警子程序，中斷設(shè)定子程序。各模塊程序功能如下：1）液晶屏顯示程序：控制系統(tǒng)的顯示部分。2）溫度測(cè)試及處理程序：對(duì)溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。3）報(bào)警子程序：進(jìn)行溫度上下限判斷及報(bào)警輸出。4）中斷設(shè)定程序：實(shí)現(xiàn)設(shè)定上下限報(bào)警功能。</p><p>　　3.2 測(cè)試系統(tǒng)流程圖</p>

27、<p>　　3.2.1初始化流程</p><p>　　初始化流程見圖6。首先對(duì)AT89S51的寄存器初試化，并檢測(cè)DS18B20是否存在，如果存在，開始檢測(cè)溫度，完成一系列的轉(zhuǎn)化操作，做適當(dāng)處理后，由顯示電路顯示，最后進(jìn)入一個(gè)循環(huán)程序，不斷檢測(cè)溫度是否超過設(shè)定范圍，一旦超過，做報(bào)警處理。</p><p>　　在主機(jī)初始化過程，主機(jī)通過拉低單總線至少480us，來產(chǎn)生復(fù)位脈沖。接著

28、，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。當(dāng)總線被釋放后，上拉電阻將單總線拉高。在單總線器件檢測(cè)到上升沿后，延時(shí)15～60us，接著通過拉低總線60～240us，以產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。其程序如下：</p><p>　　圖6 初始化流程圖</p><p>　　源程序: 其中TEM PD IN 定義為DS18B20 的數(shù)據(jù)管腳, 主機(jī)為AT89S51。</p><p>　　N ITD

29、S1820: SETB　TEM PD N</p><p><b>　　NO P</b></p><p><b>　　NO P</b></p><p>　　CLR　TEM PD N</p><p>　　MOV 　R6, # 0A 0H ; 延時(shí)640 Ls<

30、/p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　MOV 　R6, # 0A 0H</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　SETB　TEM PD N ; 釋放總線</p><p>　　MOV 　R6, # 32H

31、 ; 延時(shí)100 Ls, 等待回應(yīng)</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　MOV 　R6, # 3CH</p><p>　　LOO P1820: MOV 　C, TEM PD N ; 采樣總線信號(hào)</p><p>　　JC　　N ITDS1820OU T</p>

32、<p>　　DJN Z　　R6,LOO P1820</p><p>　　MOV 　　R6, # 064H</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　SJM P　　N ITDS1820</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　IN ITD

33、S1820OU T: SETB　TEM PD N</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　3.2.2 讀DS18B20流程</p><p>　　讀DS18B20流程見圖7。首先設(shè)置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總線延遲將8位數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)內(nèi)。</p><p>　　當(dāng)從DS18B20 讀數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)生成讀時(shí)間

34、隙。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從高電平拉到低電平時(shí)，寫時(shí)間隙開始，數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs 內(nèi)有效。</p><p>　　因此，主機(jī)在讀時(shí)間隙開始后必須把I/O 腳驅(qū)動(dòng)拉為的電平保持15μs，以讀取I/O 腳狀態(tài)。在讀時(shí)間隙的結(jié)尾，I/O 引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。所有讀時(shí)間隙必須最少60μs，包括兩個(gè)讀周期至少1μs的恢復(fù)時(shí)間。</p><

35、p>　　源程序: 假設(shè)要讀1B 的數(shù)據(jù), 且數(shù)據(jù)放在A 中。</p><p>　　READDS1820:MOV 　R7, # 08H ; 1 個(gè)字節(jié)8 位</p><p>　　SETB　　TEM PD IN</p><p><b>　　NO P</b></p><p>&l

36、t;b>　　NO P</b></p><p>　　READDS1820LOO P: CLR　TEM PD IN</p><p><b>　　NO P</b></p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　MOV 　　R6, # 05H

37、 ; 延時(shí)10 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　MOV 　　C, TEM PD N ; 采樣總線數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV 　　R6, # 14H ; 延時(shí)40 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p>

38、;<p>　　RRC　　A ; 采樣數(shù)據(jù)存入A</p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　DJN Z　R7, READDS1820LOO P ; 采樣下一位</p><p>　　MOV R6, # 14H

39、 ; 延時(shí)40 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　圖7 讀DS18B20流程圖</p><p>　　3.2.3 寫18B20流程</p><p>　　寫18B20流程見圖8。同樣，先設(shè)置循環(huán)次數(shù)為8次，通過總

40、線延遲將8位數(shù)據(jù)寫入單片機(jī)內(nèi)。</p><p>　　圖8 寫DS18B20流程圖</p><p>　　當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。有兩種寫時(shí)間隙，寫1 時(shí)間隙和寫0 時(shí)間隙。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個(gè)寫周期至少1μs 的恢復(fù)時(shí)間。I/O線電平變低后，DS18B20 在一個(gè)15μs 到60μs 的窗口內(nèi)對(duì)I/O 線采樣。如果線上事高電平，就是

41、寫1，如果是低電平，就是寫0。主機(jī)要生成一個(gè)寫時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平然后釋放，在寫時(shí)間隙開始后的15μs 內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉到高電平。主機(jī)要生成一個(gè)寫0 時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存60μs。</p><p>　　每個(gè)讀時(shí)隙都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線1us，在主機(jī)發(fā)起讀時(shí)序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送0 或1。所有讀時(shí)序至少需要60us。</p><p>　　源程序: 假

42、設(shè)要寫1 B 的數(shù)據(jù), 且數(shù)據(jù)放在A 中。</p><p>　　SETB　TEM PDN</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　WRITEDS1820LOP: CLR　TEM PD IN</p><p>　

43、　MOV R6, # 08H ; 延時(shí)15 Ls</p><p>　　DJN Z　　R6, ＄</p><p>　　RRC　　A ; 將要寫數(shù)據(jù)存入C</p><p>　　MOV TEM PD IN , C ; 將數(shù)據(jù)寫入總線</p><p>　

44、　MOV 　R6, # 14H ; 延時(shí)40 Ls</p><p>　　DJN Z　R6, ＄</p><p>　　SETB　TEM PD IN ; 釋放總線</p><p>　　DJN Z　　R7,WR ITEDS1820LO P ; 寫8 位</p><p><b>

45、;　　RET</b></p><p>　　3.2.4 報(bào)警模塊流程</p><p>　　報(bào)警流程圖如圖9所示。首先將標(biāo)志位全部清除，以避免之前程序的影響。取出溫度，判斷溫度是否大于設(shè)定值，大于上限，置位上限報(bào)警標(biāo)志，小于下限值同樣操作。最后執(zhí)行報(bào)警程序。</p><p>　　3.2.5 中斷設(shè)定流程</p><p>　　中斷模

46、塊采用了外中斷和內(nèi)中斷套用方法。當(dāng)設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警時(shí)，利用INT0口進(jìn)行中斷，set 鍵進(jìn)行上下限報(bào)警溫度設(shè)定，進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)后（按一下溫度設(shè)定鍵），首先會(huì)提示顯示“UP”字母，表示要用戶設(shè)定高溫報(bào)警溫度，按S3 鍵 ，表示本位數(shù)字+1，按S4 表示移向下一位，如果4 位高溫設(shè)定完畢，則顯示“DO”，表示要用戶設(shè)定低溫報(bào)警溫度。4位低溫設(shè)定完畢，如果用戶設(shè)置的高溫比設(shè)定的低溫高的話則顯示“ERRO”表示錯(cuò)誤提示，同時(shí)會(huì)有蜂鳴器及

47、時(shí)報(bào)警提示，然后自動(dòng)顯示“UP”，讓用戶重新進(jìn)行溫度設(shè)定。中斷設(shè)定子程序流程圖見圖10。</p><p><b>　　圖9 報(bào)警流程圖</b></p><p>　　圖10 中斷設(shè)定子程序流程圖</p><p><b>　　4.系統(tǒng)安裝與調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)軟硬件調(diào)試的目的是通過

48、控制程序和硬件電路的配合工作，進(jìn)行一些操作，以驗(yàn)證系統(tǒng)的軟、硬件是否能夠完成設(shè)計(jì)的功能。調(diào)試的過程是按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能來劃分的。</p><p>　　硬件電路系統(tǒng)測(cè)試首先是保證各個(gè)元件之間以及各個(gè)模塊之間的連接正確并且接觸良好，這是整個(gè)硬件電路系統(tǒng)正常工作的前提。接著分別測(cè)試各個(gè)硬件模塊的性能。按照測(cè)試性質(zhì)的不同可分為電壓測(cè)試和信號(hào)測(cè)試兩種。單片機(jī)輸入輸出接口主要是信號(hào)測(cè)試。根據(jù)理論計(jì)算和軟件仿真的預(yù)期結(jié)果，再通

49、過對(duì)響應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果基本一致，保證了系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)的思路正常運(yùn)行。通過測(cè)試硬件電路系統(tǒng)中的幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)，確保關(guān)鍵的電壓信號(hào)滿足要求，確保各個(gè)引腳連接正確，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。</p><p>　　系統(tǒng)的軟件調(diào)試借助于PROTEL DXP99型仿真軟件，在進(jìn)行系統(tǒng)軟件的連續(xù)調(diào)試之前要先進(jìn)行軟件的初調(diào)，就是要使各個(gè)子程序模塊運(yùn)行正確，程序的運(yùn)行流程正確。</p><p>　　(

50、1) 原理圖連線設(shè)計(jì)</p><p>　　確定起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，Protel99就會(huì)自動(dòng)地在原理圖上連線，從菜單上選擇"Place/Wir e"后，按空格鍵切換連線方式，自動(dòng)連線、任意角度、45°連線、90°連線，使得設(shè)計(jì) 者在設(shè)計(jì)時(shí)更加輕松自如。只要簡(jiǎn)單地定義AutoWire方式。自動(dòng)連線可以從原理圖的任 何一點(diǎn)進(jìn)行，不一定要從管腳到管腳。</p><p

51、>　　(2) 檢查原理圖電性能可靠性</p><p>　　檢查原理圖電性能可靠性主要是查看程序運(yùn)行的步驟是否正確，在某時(shí)刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確，是否能正確運(yùn)行各個(gè)中斷服務(wù)程序。打開LCD Controller.ddb 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)取LCD Controller 文件夾下的LCD Cont roller.prj原理圖設(shè)計(jì)窗口，Protel99可以幫助我們進(jìn)行電氣規(guī)則檢查．選擇Tools下面 的ERC，

52、在"Rule Matrix"種選擇要進(jìn)行電氣檢查的項(xiàng)目，設(shè)置好各項(xiàng)后，在"Setup Ele ctrical Rlues Check"對(duì)話框上選擇"OK"即可運(yùn)行電氣規(guī)則檢查，檢查結(jié)果將被顯示到 界面上。 </p><p>　　5.課程設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié)</p><p>　　本設(shè)計(jì)利用AT89S51 芯片控制溫度傳感器DS18B20，

53、再輔之以部分外圍電路實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)控，性能穩(wěn)定，精度教高，而且擴(kuò)展性能很強(qiáng)大。由于DS18B20 支持單總線協(xié)議，我們還可以將多個(gè)DS18B20 可以并聯(lián)到3 根或2 根線上，CPU 只需一根端口線就能與諸多DS18B20 通信，占用較少的微處理器的端口就可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)。由于DS18B20的測(cè)量精度只有±0.5 度，往往很多場(chǎng)合需要更加精確的溫度，在所測(cè)溫度精度不變的基礎(chǔ)上必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。由于DS18B20

54、是基于帶隙結(jié)構(gòu)的數(shù)字式溫度傳感器，PN 結(jié)增量電壓正比于IC 絕對(duì)溫度（PTAT），它的測(cè)溫精度較高,但存在著一定的誤差.不過,其誤差在時(shí)間和外部環(huán)境變化的條件下,保持相當(dāng)高的穩(wěn)定性。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多，這階段我查過很多資料，查閱到很多關(guān)于溫度控制電路的知識(shí)。以前對(duì)課程設(shè)計(jì)只停留在理論的基礎(chǔ)上，通過此次課程設(shè)計(jì)感受理論與實(shí)際的差別，看著很簡(jiǎn)單，但在實(shí)際操作的過程中會(huì)遇到很多的問題。

55、首先，我們需要考慮如何去設(shè)計(jì)一個(gè)合理的方案，通過我們查詢資料，請(qǐng)教老師，學(xué)會(huì)如何去獨(dú)立思考問題。在這個(gè)過程中我鍛煉了自學(xué)能力并培養(yǎng)了堅(jiān)持的信念。非常感謝這次的課程設(shè)計(jì)，在此向我的指導(dǎo)教師致以深深的謝意，感謝老師的耐心指導(dǎo)。在課程設(shè)計(jì)的過程中也看到了我自身的不足，如原理知識(shí)掌握不實(shí)，曾經(jīng)學(xué)過的知識(shí)如今卻不會(huì)應(yīng)用，希望日后學(xué)校能夠?yàn)槲覀儎?chuàng)造更多這樣自己動(dòng)手實(shí)踐的課程，提供給我們更多的鍛煉機(jī)會(huì)來培養(yǎng)實(shí)踐能力，對(duì)我們今后的發(fā)展，將產(chǎn)生很大的影響

56、。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、孫育才.《單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用》.東南大學(xué)出版社.2004</p><p>　　2、沈德金 陳粵初.《單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京航天航空大學(xué)出版社.1990. </

57、p><p>　　3、姜忠良 陳秀云.《溫度的測(cè)量與控制》.清華大學(xué)出版社 2005. </p><p>　　4、趙繼文 何玉彬.《傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)》. 科學(xué)出版社 2001.</p><p>　　5、呂 泉.《現(xiàn)代傳感器原理與應(yīng)用》. 清華大學(xué)出版社 2002.</p><p>　　6、李朝青.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（簡(jiǎn)明修訂版）.杭州：北

58、京航空航天大學(xué)出版社，1998</p><p>　　7、李廣弟.《單片機(jī)基礎(chǔ)》［Ｍ］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994</p><p>　　8、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，1989</p><p>　　9、王勇 葉敦范.《基于AT89S51 的便攜式實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)儀》[J].選自《儀表技術(shù)與傳感器》.2006</p>

59、<p>　　10、康光華.《電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分（第五版）》.高等教育出版社,2005</p><p>　　11、陳生潭.《信號(hào)與系統(tǒng)》（第三版）.西安電子科技大學(xué)出版社，2008</p><p>　　12、謝嘉奎.《電子線路-非線性部分》（第四版）.高等教育出版社，1999</p><p>　　13、胡翔駿.《電路分析》（第二版）.高等教育出版社，