《2022年江苏省徐州机电工程高等职业学校大学本科方案设计书 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年江苏省徐州机电工程高等职业学校大学本科方案设计书 .docx（46页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 江苏省徐州机电工程高等职业学校毕业设计姓名：学号：系 部：电气工程系 专业：机电一体化 设计题目： 数字温度计单片机掌握系统的设计 指导老师： 姜银焕职称：讲师年 05 月 2022名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 江苏徐州机电工程高等职业学校毕业设计 任务书系部电气工程系专业年级 07 高职机电一体化 三 班同学姓名任 务 下 达 日 期 ： 2022 年 3 月 10 日毕业设计日期：2022 年 3 月 10 日至 2022 年 5 月 10 日毕业设计题目：
2、单片机数字温度计的设计毕业设计主要内容和要求：主要内容：要求用所学学问,查阅资料,把握数字温度计的设计原理,基于 AT89S52单片机和 温度传感器 DS18B20设计一个性能稳固的温度计；毕业设计要完成相应的电路设计图,并进行调试,达到设计要求；设计要求 : 1、供应设计方案和元器件的参数；2、设计原理和依据要系统正确；3、设计的温度计能进行一般的温度测量；系主任签字：指导老师签字：江苏徐州机电工程高等职业学校毕业设计 指导老师评阅书名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 指导老师评语 （基础理论及基本技能的把握；独立
3、解决实际问题的才能；讨论 内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总 体评判及建议成果；存在问题；是否同意答辩等）：本论文介绍了本论文介绍了AT89S52单片机和温度传感器DS18B20的工作原理和功能特性,利用 AT89S52单片机和温度传感器DS18B20,设计了一个数字温度计；该生通过毕业设计把握了相关的理论学问,锤炼了实践操作技能,完成了相应的设 计任务,毕业设计的内容正确,设计的数字温度计具有肯定的理论和实际参考价值；同意答辩；成果：指导老师签字：年月日江苏徐州机电工程高等职业学校毕业设计评阅老师评阅书评阅老师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的把握；综
4、合运用所学学问解 决实际问题的才能；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程名师归纳总结 度；总体评判及建议成果；存在问题；是否同意答辩等）：第 3 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 成果：评阅老师签字：年月日江苏徐州机电工程高等职业学校毕业设计答辩及综合成果答辩情形回答疑题名师归纳总结 提出问题正确基本 正确有一般性 错误有原就 性错误没有 回答第 4 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答辩委员会评语及建议成果答辩委员会主任签字：年月日系部领导小组综合评定成果系部领导
5、小组负责人：年月日摘要温度是一种最基本的环境参数,人民的生活环境与温度息息相关,因此讨论温度的测 量方法和装置具有重要意义；温度测量在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用,而 且随着科学技术的进展对温度测量的应用范畴愈来愈广；利用单片机技术的温度测控系统以其体积小,牢靠性高而被广泛采纳；由于AT89S52单片机可以直接应用在对温度测量的各种测温器件；本文就介绍了一种基于单片机的温度测量的方法；用此方法所设计的数字温度计,结构简洁,体积较小,牢靠性高,操作便利,测量 精度高,只需接通电源便可进行准时有效的温度测量,在各行各业均具有较广泛的用 途,进展前景良好；关键词：单片机 、DS18B20 、
6、基于单片机的数字温度计采纳温度传感器 DS18B20作为测温元件用来满意温度测量、采纳的显示模块为SMC1602A液晶显示器；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录名师归纳总结 1 方案论证 1 第 6 页,共 26 页1.1 系统功能定义 1 1.2 总体方案 1 2 系统硬件电路 2 2.1 系统硬件框图 2 2.2 测温模块 2 2.2.1 DS18B20 的主要特点 2 2.2.2 DS18B20 的工作原理 3 2.3 主控模块 3 2.3.1 主控模块功能分 3 2.3.2 AT89S52 芯片的功能
7、特性 4 2.4 显示模块 5 2.5 报警模块 6 2.6 电路原理图的绘制和电路的焊接 7 2.6.1 PROTEL 简介 7 2.6.2 电路的焊接 7 3 系统软件设计 8 3.1 主控程序设计 .8 3.2 温度信息的采集 8 3.3 温度的显示掌握 .11 4 调试与总结 14 感言 .15 致谢 .16 参考文献 .17 附录 1 系统主程序 18 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 方案论证1.1 系统功能定义 依据设计要求,可以先大致勾画出要完成设计,需要几个模块具有如下图所示的的 能,图 1.1 功能模块框图1.2 总体方案 通过
8、对系统功能的定义,可以将基于单片机的数字温度计采纳温度传感器 DS18B20作为测 温元件用来满意温度测量 , 并将温度信号经由其本身所具有的 A/D转换功能 , 转换成数字信 号经单片机处理显示于液晶显示器,从而完成温度的测量和显示；整个系统掌握将由 AT89S52单片机芯片为核心构成；选用DS18B20作为测温元件,SMC1602A 作为显示器件 , 各个检测信号、显示信号可由单片机的 I/O 口进行；设计任务：用单片机设计一个测温范畴在55125的数字温度计；设计要求：完成该系统的软硬件设计,学习把握单片机采集温度的设计方法提高学 习新学问、新技能的才能,培育独立设计的才能；名师归纳总结
9、 - - - - - - -第 7 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 系统硬件电路设计2.1 系统硬件框图依据系统功能要求,可以先大致勾画出完成任务所需的系统硬件框图如下：图 2.1 硬件结构框图主控模块采纳性价比较高的单片机芯片,在其内部将预设好的程序储存,可通过程序的运行掌握测温模块进行测温,测温模块主要是由DS18B20构成,将其与所测对象进行接触即可猎取被测对象的温度数据,报警模块只有当温度超出预定值时才会工作,而所测得的温度将通过显示模块的液晶显示器以数字形式显示；2.2 测温模块本设计的测温元件采纳的是 DS18B20测温元件 ,DS18B20是
10、由 DALLAS达拉斯 公司生产的一种温度传感器；超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰才能强,精度高,附加功能强,使得 DS18B20很受欢迎；这是世界上第一片支持“ 一线总线” 接口的温度传感器；DS18B20数字温度计供应 9 位 二进制 温度读数,指示器件的温度；信息经过单线接口送入 DS18B20或从 DS18B20送出,因此从单片机到 DS18B20仅需一条线连接即可；它可在 1秒钟 典型值 内把温度变换成数字；2.2.1DS18B20 的主要特点有以下几点：全数字温度转换及输出；先进的单总线数据通信；最高 12位辨论率,精度可达土 0.5 ；名师归纳总结 12位辨论率时的最大工作周期
11、为750毫秒；第 8 页,共 26 页可挑选寄生工作方式；检测温度范畴为55 +125；内置 EEPROM,限温报警功能；64位光刻 ROM,内置产品序列号,便利多机挂接；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 多样封装形式,适应不同硬件系统；DS18B20芯片其封装结构如下 ：图 2. 2 DS18B20 芯片封装结构图由其引脚可看出 , 其 3 个引脚 : GND 为电压地直接接地； DQ 为单数据总线用来与单片机相连接 ,本系统中 DQ 与单片机 P2.2 接口连接 ,仅此一个连接就能保证 之间的数据交换； VDD 引脚接电源电压 12 ；DS18B2
12、0 与单片机2.2.2 DS18B20 的工作原理： DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上,从而抗干扰力更强；一个工作周期可分为两个部分,即温度检测和数据处理； 18B20共有三种形状的储备器资源, 分别是： ROM 只读储备器,用于存放 DS18B20ID编码,其前 8位是单线系列编码（ DS18B20的编码是 19H）,后面 48位是芯片唯独的序列号,最终 8位是以上 56的位的 CRC码（冗余校验）；数据在出产时设置不由用户更换；DS18B20共64位ROM, RAM 数据暂存器,用于内部运算和数据存取,数据在掉电后丢失,DS18B20共9个字节 RAM,每个字节
13、为 8位；第 1、2个字节是温度转换后的数据值信息,第 3、4个字节是用户 EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像；在上电复位时其值将被刷新；第 5个字节就是用户第 3个EEPROM 的镜像；第 6、7、8个字节为计数寄存器,是为了让用户得到更高的温度辨论率而设计的,同样也是内部温度转换、运算的暂存单元；第 9个字节为前8个字节的 CRC码； EEPROM 非易失性记忆体,用于存放长期需要储存的数据,上下限温度报警值和校验数据, DS18B20共3位EEPROM,并在 RAM都存在镜像,以便利用户操作；我们在每一次读温度之前都必需进行复杂的且精准时序的处理,由于 DS18B20的硬件简洁结
14、果就会导致软件的庞大开消；2.3 主控模块2.3.1 主控模块功能分析在本系统中,主控模块居于特别重要的位置；它是整个系统的中枢,系统运行所需的每个操作指令都要由其发出；它一方面掌握着测温模块进行温度信息的采集,另一方面也掌握着显示模块的工作；最重要的是,由测温模块所采集到的温度信息必需经由主控模块的处理才能在显示模块上显示,从而使整个系统进行正常的运转和工作；针对以上分析本系统主控模块中的单片机芯片采纳了 系统运行的需求；2.3.2 AT89S52 芯片的功能特性AT89S52芯片,此芯片功能强大,能够完全满意名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页精选学习资料 -
15、- - - - - - - - AT89S52是一种低功耗、高性能 CMOS8位微掌握器,具有 8K在系统可编程 Flash储备 器；使用 Atmel 公司高密度非易失性储备器技术制造,与工业 80C51产品指令和引脚完全 兼容；片上 Flash答应程序储备器在系统可编程,亦适于常规编程器；在单芯片上,拥有 灵活的 8位CPU 和在系统可编程 Flash,使得 AT89S52为众多嵌入式掌握应用系统供应高灵活、有效的解决方案；其主要性能如下 : 与MCS-51单片机产品兼容 8K字节在系统可编程 Flash储备器 1000次擦写周期 全静态操作： 0Hz33Hz 三级加密程序储备器32个可编程
16、 I/O口线 三个 16位定时器 /计数器八个中断源 全双工 UART 串行通道 低功耗闲暇和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符 AT89S52引脚结构图2.3 AT89S52 引脚结构图 4 在本系统中,将 DS18B20的单数据总线与单片机的 完成了测温模块与单片机芯片的连接；2.4 显示模块P2.2端口相连,用一根数据线就本系统最突出的特点就是能便利直观地对所测温度进行读取,因此显示模块的选取极为重要；在本系统中所采纳的显示模块为SMC1602A 液晶显示器；液晶显示器以其直观的显示模式,简洁的软件设计从而得到了许多人的认可,逐步占据主流位置,因此选用液名师归纳总结
17、 - - - - - - -第 10 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 晶显示器也更能表达当下较为先进的技术；其主要技术参数：表 2. 1 SMC1602A 技术参数表SMC1602A 是 LCD1602 中的一种,它一共有16 个引脚,各引脚接口信号说明如下：表 2.2 SMC1602A 引脚说明表 SMC1602A的 714 引脚经过一个上拉排阻与单片机的 动变阻器,用来调整液晶显示器的偏压信号；其基本操作时序共有 4 个状态分别是 : P0 口相连,第 3 引脚上届一个滑1 读状态 : 输入:RS=L,RW=H,E=H 输出 :D0D7=状态字2 写指令
18、: 输入 :RS=L,RW=L,D0D7=指令码 ,E=高脉冲 输出 : 无3 读数据 : 输入 :RS=H,RW=H,E=H 输出:D0D7=数据4 写数据 : 输入 :RS=H,RW=L,D0D7= 数据,E=高脉冲 输出 : 无状态字说明 : 表 2.3 SMC1602A 状态字说明表名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - STA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 表 2.4 SMC1602A 状态字功能表STD0-6当前数据地址
19、指针的数值1: 禁止 0:答应STA7 读写操作使能对掌握器每次进行读写操作之前, 都必需进行读写检测 , 确保 STA7为 0. 掌握器内部带有 80 8 位80 字节 的 RAM缓冲区 , 对应关系如下列图 : 图 2.5 SMC1602A 内部 RAM缓冲区对应关系图 3 2.5 报警模块本系统中报警模块采纳的是蜂鸣器报警,蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采 用直流电压供电,广泛应用于运算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子 设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件；蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型；在电路中用字母“H” 或“HA” （旧标准用“FM” 、
20、“LB” 、“JD”等）表示；蜂鸣器的结构原理 1压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成；有的压电式蜂鸣器外壳上仍装有发光二极管；多谐振荡器由晶体管 或集成电路构成；当接通电源后（1.515V 直流工作电压） , 多谐振荡器起振 , 输出 1.52.5kHZ 的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声；压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌 镁酸铅压电陶瓷材料制成；在陶瓷片的两面镀上银电极,经极化和老化处理后,再与黄 铜片或不锈钢片粘在一起；2电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组 成；接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线
21、圈,使电磁线圈产生磁场；振 动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声；2.6 电路原理图的绘制和电路的焊接在硬件的设计前期,依据框图对电路中可能显现的电路,进行了模拟试验,并依据实名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 验结果对后期的硬件设计进行了合理化的修改完善；在第一章中已分析了系统并绘制了框图,并依据框图分别设计了各部分电路；由于温度传感器DS18B20 集成度较高 ,所以在硬件电路设计时不需要太多其他元件即可实现预期功能；因此在 PROTEL 上对原理图进行了绘制,从而得出了最终的完整电路原理图 附
22、录一 ；2.6.1 PROTEL 简介PROTEL是 PORTEL公司在 80 岁月末推出的 EDA软件,在电子行业的 CAD软件中,它当之无愧地排在众多 EDA 软件的前面,是电子设计者的首选软件,它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程规律器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有 Client/Server （客户 / 服务器）体系结构,同时仍兼容一些其它设计软件的文件格式,如 ORCAD, PSPICE,EXCEL 等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的 100布通率； Protel 99SE
23、 采纳数据库的治理方式；该软件沿袭了 Protel 以前版本便利易学的特点,内部界面与 Protel 99 大体相同,新增加了一些功能模块,功能更加强大；新增的层堆栈治理功能,可以设计32 个信号层, 16 个地电层, 16 个机械层；新增的 3D 功能在加工印制版之前可以看到板的三维成效；其具有的打印功能,可以轻松修改打印设置掌握打印结果；Protel 99SE 简洁使用的特性仍表达在其帮忙功能,按下右上角的小问号,然后输入你所要的信息,可以很快地看到特性的功能,然后用到设计中,按下状态栏末端的按钮,使用帮忙顾问；2.6.2 电路的焊接当通过 PROTEL 绘制出完整的电路原理图后,就可以依
24、据绘制好的原理图进行电路的焊接,焊接时要留意虚焊和短路情形显现；焊接是要先焊单片机的主电路,以便于对各部分电路的测试；当焊完一部分子电路后,要先输入子程序进行检测,看是否有输入或输出；焊完后,就可以进行电路总体性能测试了；在测试之前,肯定要先对电路检测,看是否有短路情形显现,以免芯片损坏；电源输入电压也是关键因素,在供电之前先量量；3 系统软件设计名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.1 主控程序设计通过对系统工作原理的明白,我们可以大致知道系统软件运行工作的流程图如下：图 3. 1 系统运行流程图当接通电源开头
25、工作后,单片机中的程序开头运行,将对DS18B20 进行初始化,以便单片机芯片和 DS18B20 达成通信协议；完成初始化后,由于本系统只有一个测温元件,单 片机会向其发出跳过 ROM 指令,接下来便可向其发送操作指令,设定温度上下限,启动测温程序；测温过程完成后,发出温度转换指令,从而便可将温度转化成数字模式进行显示读取；3.2 温度信息的采集通过DS18B20单线总线的全部执行处理都从一个初始化序列开头；初始化序列包括一 个由总线掌握器发出的复位脉冲和随后由从机发出的存在脉冲：1、复位：第一我们必需对 DS18B20芯片进行复位,复位就是由掌握器（单片机）给 DS18B20单总线至少 48
26、0uS的低电平信号；当 18B20接到此复位信号后就会在 1560uS后回 发一个芯片的存在脉冲；2、存在脉冲：在复位电平终止之后,掌握器应当将数据单总线拉高,以便于在 1560uS后接收存在脉冲,存在脉冲为一个60240uS的低电平信号；至此,通信双方已经达成了基本的协议,接下来将会是掌握器与 18B20间的数据通信；3、掌握器发送 ROM指令：双方打完了招呼之后最要将进行沟通了,ROM指令共有 5条,每一个工作周期只能发一条,ROM指令分别是读 ROM数据、指定匹配芯片、跳动 ROM、芯片搜索、报警芯片搜寻；各自功能如下：Read ROM（读 ROM）33H （方括号中的为 16进制的命令
27、字）这个命令答应总线掌握器读到DS18B20的64位ROM；只有当总线上只存在一个DS18B20的时候才可以使用此指令；Match ROM（指定匹配芯片） 55H 名师归纳总结 这个指令后面紧跟着由掌握器发出了64位序列号,当总线上有多只 DS18B20时,只有与第 14 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 掌握发出的序列号相同的芯片才能做出反应,其它芯片将等待下一次复位；这条指令适 合单芯片和多芯片挂接；Skip ROM（跳动 ROM指令） CCH 这条指令使芯片不对 ROM编码做出反应,在单总线的情形之下,为了节约时间就可以选用 此指
28、令；假如在多芯片挂接时使用此指令将会显现数据冲突,导致错误显现；Search ROM（搜寻芯片） F0H 在芯片初始化后,搜寻指令答应总线上挂接多芯片时用排除法识别全部器件的 64位ROM；Alarm Search （报警芯片搜寻） ECH 在多芯片挂接的情形下,报警芯片搜寻指令只对附合温度高于TH或小于 TL报警条件的芯片做出反应；只要芯片不掉电,报警状态将被保持,直到再一次测得温度值达不到报警 条件为止；ROM指令为 8位长度,功能是对片内的 64位光刻 ROM进行操作；其主要目的是为了辨论一条 总线上挂接的多个器件并作处理；诚然,单总线上可以同时挂接多个器件,并通过每个器件上所独有的 I
29、D号来区分,一般只挂接单个18B20芯片时可以跳过 ROM指令（留意：此处指的跳过 ROM指令并非不发送 ROM指令,而是用特有的一条“ 跳过指令” ）；4、掌握器发送储备器操作指令：在 ROM指令发送给 18B20之后,紧接着（不间断）就是发送储备器操作指令了；操作指令同样为 8位,共 6条,储备器操作指令分别是写 RAM数据、读RAM数据、将 RAM数据复制到 EEPROM、温度转换、将 EEPROM 中的报警值复制到 RAM、工作方式切换；Write Scratchpad （向 RAM中写数据） 4EH ：这是向 RAM中写入数据的指令,随后写入的两个字节的数据将会被存到地址 程中可以用
30、复位信号中止写入；2（报警 RAM之TH）和地址 3（报警 RAM之TL）；写入过Read Scratchpad （从RAM中读数据） BEH：此指令将从 RAM中读数据,读地址从地址 0 开头,始终可以读到地址 9,完成整个 RAM数据的读出；芯片答应在读过程中用复位信号 中止读取,即可以不读后面不需要的字节以削减读取时间；Copy Scratchpad （将RAM数据复制到 EEPROM 中）48H ：此指令将 RAM中的数据存入EEPROM 中,以使数据掉电不丢失；此后由于芯片忙于EEPROM 储存处理,当掌握器发一个读时间隙时,总线上输出“0” ,当储存工作完成时,总线将输出“1” ；
31、在寄生工作方式时必需在发出此指令后马上超用强上拉并至少保持10MS,来维护芯片工作；Convert T （温度转换） 44H ：收到此指令后芯片将进行一次温度转换,将转换的温度值放入 RAM的第 1、2地址；此后由于芯片忙于温度转换处理,当掌握器发一个读时间隙时,总线上输出“0” ,当储存工作完成时,总线将输出“1” ；在寄生工作方式时必需在发出此指令后马上超用强上拉并至少保持 500MS,来维护芯片工作；Recall EEPROM（将EEPROM 中的报警值复制到 RAM）B8H ：此指令将 EEPROM 中的报警值复制到 RAM中的第 3、4个字节里；由于芯片忙于复制处理,当掌握器发一个读
32、时间隙时,总线上输出“0” ,当储存工作完成时,总线将输出“1” ；另外,此指令将在芯片上电复位时将被自动执行；这样 RAM中的两个报警字节位将始终为 EEPROM 中数据的镜像；Read Power Supply （工作方式切换） B4H ：此指令发出后发出读时间隙,芯片会返回它的电源状态字,“0” 为寄生电源状态,“1” 为外部电源状态；储备器操作指令的功能是命令18B20作什么样的工作,是芯片掌握的关键；5、执行或数据读写：一个储备器操作指令终止后就将进行指令执行或数据的读写,这个 操作要视储备器操作指令而定； DS18B20 需要严格的协议以确保数据的完整性；协议包括几种单线信号类型：
33、复位脉 冲、存在脉冲、写 0、写 1 、读 0和读1；全部这些信号,除存在脉冲外,都是由总线掌握名师归纳总结 器发出的；和 DS18B20间的任何通讯都需要以初始化序列开头；一个复位脉冲跟着一个存第 15 页,共 26 页在脉冲说明 DS18B20已经预备好发送和接收数据（适当的ROM命令和储备器操作命令）；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - DS18B20的复位时序图 3.2 DS18B20 的复位时序图DS18B20的读时序对于 DS18B20的读时序分为读 0 时序和读 1 时序两个过程；对于 DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在 1
34、5us 之内就得释放单总线,以让 DS18B20把数据传输到单总线上； DS18B20在完成一个读时序过程,至少需要图 3.3 DS18B20 的读时序图DS18B20的写时序：60us 才能完成；对于 DS18B20的写时序仍旧分为写 0 时序和写 1 时序两个过程；对于 DS18B20写 0时序和写 1 时序的要求不同,当要写 0 时序时,单总线要被拉低至少 60us,保证DS18B20能够在 15us 到 45us 之间能够正确地采样 IO 总线上的“0” 电平,当要写 1 时序时,单总线被拉低之后,在15us 之内就得释放单总线；图3.4 DS18B20 的写时序图 13 3.3 温度
35、的显示掌握名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当所测温度从 DS18B20输送到单片机上之后,下一步就是要将其在液晶显示器上显示 出来；第一应当对液晶显示器 SMC1602A 进行初始化设置,设置指令如下：表3.1 SMC1602A的初始化设置指令表指令码1 1 1 0 0 功能, 且0 0 0 设置 16 2 显示 ,8 位数据接口0 0 0 0 1 D C D=1 开显示； D=0 关显示B C=1 显示光标； C=0 不显示光标B=1 光标闪耀； B=0 光标不显示N=1 当读或写一个字符后地址指针加一光标加
36、一0 0 0 0 0 1 N S N=0 当读或写一个字符后地址指针减一, 且光标减一S=1 当写一个字符 , 整屏显示左移 N=1 或 右移N=0, 以得到光标不移动而屏幕 移动的成效 S=0 当写一个字符 , 整屏显示不移动然后进行数据掌握,掌握器内部设有一个数据地址指针,可以通过它们来拜访内部的全部 80字节 RAM,其指针设置为：表3.2 SMC1602A的指针设置表 指令码 功能80H+地址码 0H-27H,40H-67H 设置数据地址指针一些其他设置如下：名师归纳总结 指令码功能第 17 页,共 26 页 01H 显示清屏 : 1. 数据指针清零 02H 2.全部显示清零显示回车
37、: 数据指针清零- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其初始化过程为 :延时 15ms 写指令 38H不检测忙信号 延时5ms 写指令 38H不检测忙信号 延时 5ms 写指令 38H不检测忙信号 每次写指令 读/写数据操作之前均需检测忙信号 写指令 38H: 显示模式设置 写指令 08H: 显示关闭 写指令 01H: 显示清屏 写指令 06H: 显示光标移动设置 写指令 0CH: 显示开及光标设置 而且要使数据在液晶显示器上显示必需要依据其读写操作时序来进行 ,其读,写操作 时序图为 : 图3.5 SMC1602A的读操作时序图图3.6 SMC1602A
38、的写操作时序图通过严格依据 SMC1602A 的读写操作时序来处理从单片机中传输来的数据,便可使所测得名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 调试与总结在硬件电路焊接和软件程序设计分别完成的基础之上,进行软硬件的结合与调试；通过下载将在电脑上已完成的程序下载到单片机芯片中；在调试中发觉软件中存在的问 题,准时解决问题,确保系统能正常工作并达到设计要求；通过反复的调试与试验,可 以证明该系统能够较好地完成设计所需的基本要求；即能够便利精确的对被测对象进行 温度测量；同时在完成设计要求的前提下,充分考虑到了外观,成本等
39、问题,在性能和 价格之间作了比较好的平稳；虽然整体性能良好,但尚存在些许不足,系统稳固性不 够,需要增强自己的焊接水平以便以后防止显现类似问题；本温度采集系统有用性强,结构较为简洁,成本低,外接元件少；在实际应用中工 作性能稳固,测量温度精确,精度较高；系统在硬件设计上充分考虑到了可扩展性,经 过肯定的添加或改造,很简洁增加功能,如从单片机主芯片串行口连接 RS232转换芯片 MAX232与PC机相连,完成温度实时数据的传递和其他掌握工作；也可与无线装置进行连 接,实现远距离异地测温；本系统适用范畴广泛,可以单独使用作为监控仪,应用于农 业温室大棚监测植物生长的环境变化,工业厂房测量各部分的工作温度等等；也可以作 为智能掌握系统的一部分,与其它设备协同工作；系统移植性强,只需转变前端测量用的传感器类型,可在此基础上修改为其他非电量参数的测量系统；名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 感 言通过此次毕业设计 , 我学到了许多学问；在实物的设计和论文的写作过程中 ,