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1、期末報告多功能溫度電子時鐘夜 四 技 自 控 二乙學生:郭信南 李奕賢 學號學號:99712062 99712078前言一、研究目的一、研究目的1 1、LCDLCD顯示等程式之應用顯示等程式之應用 藉由這作品，了解時間、鬧鈴、鎖碼、溫度在藉由這作品，了解時間、鬧鈴、鎖碼、溫度在LCDLCD顯示等程式之應用，顯示等程式之應用，再配合再配合80S51 IC80S51 IC來完成燒入。來完成燒入。2 2、探討、探討DS1821DS1821溫度溫度ICIC的原理的原理 由於科技的發展，由於科技的發展，ICIC的製作越來越發達，也越來越精密，所以本作品的製作越來越發達，也越來越精密，所以本作品使用的溫度
2、感測使用的溫度感測ICIC是是DS1821DS1821，雖然單一成本貴，但能準確的讀出溫度的，雖然單一成本貴，但能準確的讀出溫度的變化，功能有自動調溫式、單線控制模式，之後會詳細的介紹於此，變化，功能有自動調溫式、單線控制模式，之後會詳細的介紹於此，DS1DS1821IC821IC最大的優點，就是占的空間很少，輸出訊號是數位訊號，因此可以最大的優點，就是占的空間很少，輸出訊號是數位訊號，因此可以省去省去ADAD轉換的麻煩。轉換的麻煩。一、8051單晶片 8051為美國Intel公司所推出的單晶片產品之一，8051單晶片CPU具有下特點：1、有位元輯運算能。2、內建128 位元的RAM，以及4K
3、 位元的ROM。3、內建4 個8 位元I/O 埠。4、內建2 個16 位元的計時/計器。5、內建全雙工的UART。6、內建5 個中斷源及層中斷優先權結構。7、內建時脈產生電。8、可擴充程式記憶體達64K Bytes9、可擴充資記憶體達64K Bytes三、矩陣鍵盤三、矩陣鍵盤 矩陣型鍵盤，是由常開型按鍵開關所組成。開關的一點相互連接在矩陣型鍵盤，是由常開型按鍵開關所組成。開關的一點相互連接在一起，形成列一起，形成列(row)(row)，開關的另一點亦相互連接在一起，形成形，開關的另一點亦相互連接在一起，形成形(column)(column)。在使用時，可以用行掃描或列掃描的方式來偵測按鍵值，如
4、果使用行掃描在使用時，可以用行掃描或列掃描的方式來偵測按鍵值，如果使用行掃描且為低態掃描，則所有的列必須接上提升電阻且為低態掃描，則所有的列必須接上提升電阻(10k)(10k)，反之，如果使用行，反之，如果使用行掃描且為高態掃描，則所有的列必須接下拉電阻掃描且為高態掃描，則所有的列必須接下拉電阻(2.2k)(2.2k)。二、溫度二、溫度IC DS1821IC DS18211 1、DS1821DS1821概述概述 DS1821 DS1821是一顆由是一顆由DALLASDALLAS公司出品的溫度感測器，解析度為公司出品的溫度感測器，解析度為1 1，可測得的溫，可測得的溫度範圍為度範圍為-55-55
5、+125+125，如圖，如圖5 5、6 6所示。只要控制一接腳，就可做出所示。只要控制一接腳，就可做出DS1821DS1821的各種功能，且可以節省使用的各種功能，且可以節省使用I/OI/O接腳，對於簡化電路來說，是非常好的選擇。接腳，對於簡化電路來說，是非常好的選擇。輸出訊號是數位輸出訊號是數位8bits8bits訊號，所以可以省去訊號，所以可以省去AD AD 轉換的麻煩，因此輸出的資料可轉換的麻煩，因此輸出的資料可以直接給各種數位電路直接使用處理，而在單晶片程式設計方面是非常簡單易用以直接給各種數位電路直接使用處理，而在單晶片程式設計方面是非常簡單易用的。的。2 2、DS1821DS182
6、1的操作模式的操作模式A A、1-wire bus1-wire bus模式模式 DALLAS DALLAS公司把這種模式定義成一種通信協定模式，稱為單線控制模式。當公司把這種模式定義成一種通信協定模式，稱為單線控制模式。當DS1821DS1821進入此模式時，可以對進入此模式時，可以對DS1821DS1821下達指令，包括設定下達指令，包括設定DS1821DS1821各種功能各種功能，寫入資料或是讀出，寫入資料或是讀出DS1821DS1821內部的暫存器資料或是溫度資料。內部的暫存器資料或是溫度資料。DS1821DS1821的資料都是存放在的資料都是存放在EEPROMEEPROM中，因此資料不
7、會因為停電後就會消失。中，因此資料不會因為停電後就會消失。B B、自動調溫模式（、自動調溫模式（thermostat modethermostat mode） 此模式可以讓此模式可以讓DS1821DS1821依據設定在依據設定在TH TH 及及TLTL暫存器內的值，判斷溫度是否高低暫存器內的值，判斷溫度是否高低於於THTH，當溫度高於，當溫度高於THTH，DQDQ腳輸出為腳輸出為HighHigh（條件是狀態暫存器的（條件是狀態暫存器的POL bit=1POL bit=1），），然後維持這個狀態，直到溫度低於然後維持這個狀態，直到溫度低於TLTL的設定溫度時，的設定溫度時，DQDQ腳位電位會轉態
8、為腳位電位會轉態為LowLow電位。電位。 自動調溫模式的設定，也必須先在自動調溫模式的設定，也必須先在1-wire bus 1-wire bus 模式下先做好設定後，才能使用。模式下先做好設定後，才能使用。 而且當自動調溫模式使用後，如果溫度已經低於而且當自動調溫模式使用後，如果溫度已經低於TLTL或是高於或是高於THTH設定的溫度時，設定的溫度時，狀態暫存器中相對的狀態暫存器中相對的THFTHF及及TLFTLF旗標，也會被設定為旗標，也會被設定為1 1，並且不會歸，並且不會歸0 0，必須由使，必須由使用者寫入用者寫入0 0。因此可以經由判斷。因此可以經由判斷THFTHF或是或是THLTHL
9、旗標，得知溫度是否達到旗標，得知溫度是否達到TLTL或或是是THTH的設定。這個模式的的設定。這個模式的DS1821DS1821，就像一個單純的溫度開關，所以被稱為自動，就像一個單純的溫度開關，所以被稱為自動調溫模式。調溫模式。C C、DS1821DS1821的暫存器的暫存器a a、狀態、狀態/ /結構暫存器（結構暫存器（status/configuration registerstatus/configuration register） 這個暫存器是這個暫存器是DS1821DS1821非常重要的一個暫存器，所有非常重要的一個暫存器，所有DS1821DS1821的動作模式設的動作模式設定，或是
10、旗標狀態，都跟它有關。定，或是旗標狀態，都跟它有關。b b、單線模式資料傳送、單線模式資料傳送 因為因為DS1821DS1821只有一條傳輸腳，因此所有的動作都只能透過串列訊號，將指只有一條傳輸腳，因此所有的動作都只能透過串列訊號，將指令送進令送進DS1821DS1821中，中，bitbit（LSBLSB）先進，）先進，bit7bit7（MSBMSB）最後進入。）最後進入。利用單晶片這類的可程式硬體，將利用單晶片這類的可程式硬體，將DS1821DS1821的指令變成串資料送進的指令變成串資料送進DS1821DS1821中，中，以便控制以便控制DS1821DS1821的動作。的動作。五、電路原理
11、與分析五、電路原理與分析 此作品使用組合語言來寫入此作品使用組合語言來寫入89S5189S51，並且用，並且用LCDLCD液晶螢幕來顯示功能，功能包括時液晶螢幕來顯示功能，功能包括時間、鬧鈴、鎖碼、溫度，其程式設計與架構以及電路圖呈現如下：間、鬧鈴、鎖碼、溫度，其程式設計與架構以及電路圖呈現如下：1 1、LCDLCD功能顯示設計架構功能顯示設計架構2 2、電路圖、電路圖相關程式使用相關程式使用I/OI/O埠規劃如下：埠規劃如下：A A、LCDP1(LCDP1(能夠顯示時間及提示文字能夠顯示時間及提示文字) )B B、矩陣鍵盤、矩陣鍵盤P2(P2(容操作的按鍵輸入界面容操作的按鍵輸入界面) )C C、DS1821P0.0(DS1821P0.0(能夠讀取溫度資料的能夠讀取溫度資料的IC)IC)D D、峰鳴器、峰鳴器P3.7(P3.7(蜂鳴器產生嗶音，作為提示之用蜂鳴器產生嗶音，作為提示之用) )E E、RS RW ENP3.0P3.2(RS RW ENP3.0P3.2(為為LCDLCD傳送資料的控制腳傳送資料的控制腳) )
