【正文】 訪問外部寄存器 ,ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號 ,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平時間將使單片機復位。 P3口 : P3 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向 8 位 I/O 口 , P3 口的輸出緩沖級可驅動(吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ,此時可作輸入口。 P1口 :P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口 ,P1口的輸出緩沖級可驅動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。作為輸出口用時，能驅動 8 個 TTL 邏輯門電路。 AT89C51 功能 AT89S51 提供以下標準功能： 40 個引腳、 4K Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器、 128 Bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）、 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口、 5個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷、 2 個數(shù)據(jù)指針、 2 個 16 位可編 程定時 /計數(shù)器、 2 個全雙工串行通信口、看門狗（ WDT）電路、片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1 個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。 （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低“ 0”。 （ 6） 重復上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 2） 延時確定的時間為 15微秒。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。 （ 2） 延時（ 該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點） （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“ 0”。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。 R1 和 R0用來設置分辨率，如下表所示：（ DS18B20 出廠 時被設置為 12 位） R1 R0 分辨率 溫度最大轉換時間 0 0 9位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 表 4： 溫度分辨率設置表 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89S51 單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。 例如 +125℃的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃的數(shù)字輸出為 0191H， ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8位（ 28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號，最后 8位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預置在－ 55℃所對應的一個基數(shù)值。要求系統(tǒng)具有以下功能： (1) 一路 溫度檢測； (2) 具有 數(shù)碼管 顯示功能； (3) 具有 動態(tài)掃描 功能； (4) 定時器控制掃描時間 ； (5) 溫度變化數(shù)碼管能及時刷新顯示溫度； 三、總體設計方案 DS18B20 DS18B20 的工作原理 第 5 頁 DS18B20 的 讀寫時序和測溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉換時的延時時間由 2s 減為 750ms。其溫度測量范圍為 55 0C～ 125 0C，精確到 0C。 主要模塊有： 端口定義 程序、 函數(shù)定義 及 主函數(shù) 程序、 定時器中斷 程序、 延時函數(shù) 程序、 DS18B20 初始化定義 程序。溫度信號由溫度芯片 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測電路、 數(shù)碼管掃描電路，顯示電路 。 通過本次課程設計，更加深對 51單片機的了解，進一步加深我們對 51單片機解決實際問題的工作 能力。數(shù)字溫度計所測量的溫度采用數(shù)字顯示，控制器使用單片機AT89C51，測溫傳感器使用 DS18B20，用 3 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度顯示。 DS18B20 測溫原理如圖 3 所示。計數(shù)器 1 對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預置將重新被裝入 ，計數(shù)器1 重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20 都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20 的目的。 第 6 頁 表 2: DS18B20 溫度數(shù)據(jù)表 （ 3） DS18B20 溫度 傳感器的存儲器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結構寄存器。 由于 DS18B20 是在一根 I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。 （ 4） 延時 750 微秒（該時間的時間范圍可以從 480 到 960 微秒）。 （ 7） 若 CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“ 0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算 起（第（ 5）步的時間算起）最少要 480 微秒。 （ 3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 （ 7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高。 （ 4）延時 3 微秒。 （ 8）延時 60 微秒。此外， AT89S51 可降 第 8 頁 至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作 ,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式 ,空閑模式， CPU暫停工作，而 RAM、定時 /計數(shù)器、串行通信口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。對端口寫“ 1”時，被定義為高阻輸入。對端口寫“ 1” ,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平 ,此時可作輸入口 。作輸入口使用時 ,因為內(nèi)部存在上拉電阻 ,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL )。對 P3 口寫“ 1”時 ,它們被內(nèi)部的上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 WDT 溢出將使該引腳輸出高電平 ,設置 SFR AUXR 的 DISRTO 位 (地址 8EH)可打開或關閉該功能。值得注意的是 :每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。此外 ,該引腳會被微弱拉高 ,單片機執(zhí)行外部程序時 ,應設置 ALE無效。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH），EA端必須保持低電平 (接地 )。 DS18B20 進行精確的溫度轉換， I/O 線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量，由于每個 D