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第9个字节是冗余检验字节，可用来保证通信的正确性。当温度转换命令发出后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在此存储器的第1和第2个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，其中高5位是符号位，中间7位是整数位，最低4位是小数位。
DS18B20最大的特点是单总线数据传输方式，因此对读写的数据位有着严格的时序要求。时序包括：初始化时序、读时序、写时序。每一次命令和数据的传输都是从单片机启动写时序开始，如果要求DS18B20回送数据，在进行写命令后，单片机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。DS18B20的时序及命令请参考文献[5]。
如（图4-2）所示。
温度采集与报警（图4-3）
4.2.3 蜂鸣器报警模块
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器与电磁式蜂鸣器。
其中，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还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ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。
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。
有源蜂鸣器直接接上额定电源(新的蜂鸣器在标签上都有注明)就可连续发声。本文设计主要使用有源蜂鸣器。该蜂鸣器使用方便。
另外，当温度高于设定的上限时，同时点亮红色发光二极管。
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4.2.4 万年历调节设置模块
本设计总的用了四个按扭开关作为调整设置按键，其中一个是复位键，另三个中的其中两个是调整时间增加、减少的键，第三个是切换年、月、日及时、分、秒的显示状态并在所切换的显示状态下配合加减两个键调整时间。如（图4-4）所示。
按键控制（图4-4）
4.2.5 LCM1602显示模块
单片机P0.0~P0.7分别于lcd模块的D0~D7数据线连接，P2.0~P2.2接到lcd模块控制信号引脚RS、RW和E，lcd模块的VDD引脚接电源+5v，VSS和VEE引脚接地。结合LCM1602控制指令，通过AT89C51单片机来控制LCM1602显示相应的时间与温度。如（图4-5）所示。
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4.2.6 电源模块
该系统电源是由集成稳压器件构成的直流可调稳压电源，为系统各模块及芯片提供电源。主要由变压、整流、滤波和稳压几部分电路。
具体如下：交流电源经过变压器T降压成低压交流电，经二极管V1~V4组成的整流桥整流成单向脉冲直流电压，再经电容C1滤波，得到比较平滑的直流电压。
稳压电路部分中：二级管D1 与R1组成简单过载保护电路，兼做过载指示，D2与D3有保护LM317稳压芯片的作用。电容C2和C3分别为去抖和滤波作用。C2并联在滑动变阻器两端，可防止滑动变阻器在调节过程中由于抖动而产生的谐波。其原理图如（图4-6）所示。 D2U1LM317L3VIVO2BR128V 50Hz+27.5AC VoltsADJTR1220V 50Hz+220AC VoltsR2200R17.5k1D3RV42W005GC3C2100uF10uF+5.00VoltsC12200uFD157%TRAN-2P2S5.1k直流稳压电源（图4-6）
3.3 小结
在单片机应用系统中，硬件是系统的基础。单片机系统硬件综合性设计是重点，也是难点，因此，要注重硬件设计学习。
在设计软件程序之前，要对系统的结构有个深入的了解，本章详细介绍了整个系统的硬件结构和各模块的选型，介绍了系统的硬件概况，使读者对系统的硬件总体设计有个大致了解。
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第5章 软件控制系统概况
5.1 程序流程概况
该控制系统主要包括单片机对LCM1602液晶温度显示与万年历显示控制两部分。软件控制程序主要有主控程序、电子时钟的时间控制程序和温度显示程序组成。主控程序负责对整个程序进行调用与控制，进行了初始化程序还有键盘功能程序；显示程序和时间控制程序是电子时钟中比较重要的部分，时间控制程序体现了年、月、日、时、分、秒的计算方法。
软件的设计采用模块化设计与混合编程的设计思想实现，编程软件为Keil uVision4软件。
5.2 万年历显示控制模块
5.2.1 流程图
时间控制程序主要是定时器0计时中断程序每隔10ms中断一次当作一个计数，每中断一次则计数加1，当计数100次时，则表示1秒到了，秒变量加1，同理再判断是否1分钟到了，再判断是否1小时到了，再判断是否1天到了，再判断是否1月到了，再判断是否1年到了，若计数到了则相关变量清除0。先给出一般年份的每月天数。如果是闰年，第二个月天数不为28天，而是29天。闰年的判断规则为，如果该年份是4或100的整数倍或者是400的整数倍，则为闰年；否则为非闰年。在我们的这个设计中由于只涉及100年范围内，所以判断是否闰年就只需要用该年份除4来判断就行了。温度的显示主要是靠DS18B20采集现在的温度数据，CPU读取数据进行显示，当各自的条件得不到满足时，对应的显示器状态就不发生改变，只是在满足条件的情况下，显示器的状态才变化。
程序流程图如（图5-1）所示：
日期修改子程序 开关控制子程序 写日期、时间 初始化 开始 读日期、时间 显示子程序 时间修改子程序
万年历显示控制（图5-1） 显示结果 返回 18
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