【正文】 DS18B20 在檢測到I/O 引腳上的上升沿之后，等待 1560us 然后發(fā)出存在脈沖 (60240us 的低電平 )。開始兩個字節(jié)包含被測溫度的數(shù)字量信息；第 5 字節(jié)分別是 TH、 TL、配置寄存器的臨時拷貝，每一次上電復(fù)位時被刷新；第 8 字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯 1；第 9 字節(jié)讀出的是前面所有 8個字節(jié)的 CRC 碼，可用來保證通信正確。 配置寄存器結(jié)構(gòu) TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是 “ 1” ， TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 DS18B20 的兩個 8 比特 的 RAM中，二進制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度。 64 位 ROM 的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8＋ X5＋ X4＋ 1）。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 （ 8） 負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 ?！?。 二 DS18B20 功能簡介 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 8 芯片簡介 （ 1） 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： V～ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 。 用戶也可以采用外部時鐘。 （ 12）中斷： AT89C52 共有 6 個中斷 向量 :兩個外中斷（ INT0 和 INT1）， 3 個定時器中斷 (定時器 0, 1, 2)和串行口中斷。 字節(jié)的 RAM 和特殊功能寄存器的地址是相同的，但在物理上它們是分開的。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V的編程允許電源 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VCC 。欲使 CPU 僅 訪問外部程序存儲器 (地址為0000HFFFFH ) 。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 42所示。 （ 6） P3 口 :P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 引 腳 號 功能特性 T2（定時 /計數(shù)器 2 外部計數(shù)脈沖輸入），時鐘輸出 T2EX（定時 /計數(shù) 2 捕獲 /重裝載觸發(fā)和方向控制） （ 5） P2 口 :P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)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。 引腳功能說明 （ 1） VCC:電源電壓 （ 2） GND:地 （ 3） P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 三、實現(xiàn)方案簡介 DS18B20 采用外接電源方式工作，一線測溫的一線與 AT89C52 的 連接并加上上拉電阻使其工作，測出的數(shù)據(jù)存直接顯示在 LED 顯示器上。 方案二、采用溫度傳感器作為溫度采集原件，再通過單片機來控制其工作從而實現(xiàn)對傳感器的控制和溫度的讀取，這使得讀取溫度非常的方便，電路也較前一個方案更加的簡單，操作和設(shè)計起來都更加的容易。因此本溫度計成本降低，使用起來更加的方便。該技術(shù)只需要一根信號線（將計算機的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線合為一根信號線）便可完成串行 通信。 單片機課程設(shè)計論文 指導(dǎo)教師：基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 1 摘 要 本論文主要講述了數(shù)字溫度計的設(shè)計過程，主要包括硬件設(shè)計和程序設(shè)計?？刂齐娐返暮诵钠骷褪?AT89C51 單片機，顯示電路采用８位共陰極ＬＥＤ數(shù)碼 管。 關(guān)鍵詞：單片機、顯示電路、溫度傳感器 DS18B20 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 2 目錄 1. 設(shè)計任務(wù)及方案分析 2. 芯片功能簡介 3. 硬件系統(tǒng)電路設(shè)計 （一定要有硬件連接圖） 4. 軟件編程調(diào)試及性能分析 （應(yīng)該包含程序框圖和程序） 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 謝辭 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 3 1. 設(shè)計任務(wù) 及方案分析 一、任務(wù)要求 設(shè)計內(nèi)容 ： 用單片機、溫度傳感器等器件實現(xiàn)溫度采集， 要求采集的溫度精確到 設(shè)計要求： 。 故比較兩種方案第二種 方案更合適。總體方案框圖如下圖所示。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口P0 寫“ 1”時可作為高阻抗輸入端用。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 (ILL)。對端口 P2 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 (ILL)。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。 （ 7） RST:復(fù)位輸入。 EA 端必須保持低電平 (接地 )。 （ 9） XTAL1:振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生 器的輸入端。 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 7 當(dāng)一條指令訪問 7FH 以上的內(nèi)部地址單元時，指令中使用的尋址方式是不同的，也即尋址方式?jīng)Q定是訪問高 128 字節(jié)。 （ 13）時鐘振蕩器 : AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。采用外部時鐘的電路如圖 41（ b）圖所示。 （ 2） 獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊 。 （ 5） 可編程的分辨率為 9～ 12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、℃ 和 ℃ ，可實現(xiàn)高精度測溫 。 DS18B20 外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 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。 例如＋ ℃的數(shù)字輸出為 0191H，－ ℃的數(shù)字輸出為 FF6FH。在 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動。高速暫存器 RAM 結(jié)構(gòu)圖如下表 2 所示。 寫時間片：將數(shù)據(jù)從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號。主機在讀時間片下降沿之后 15us 內(nèi)基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 12 完成讀位。 (a) 寄生電源工作方式 (b) 外接電源工作方式 DS18B20 的各個 ROM 命令 （ 1） Read ROM [33H] 這個命令允許總線控制器讀到 DS18B20 的 8 位系列編碼，惟一的序列號的 8 位 CRC 碼。只有和 64 位 ROM 序列 完全匹配的DS18B20 才能響應(yīng)隨后的存儲器操作。如果總線上不止一個從機，在命令之后緊跟著發(fā)一條讀命令，由于多個從機同時傳信號。 （ 5） Alarm Search [0ECH] 這條命令的流程和 Search ROM 相同。 （ 6） Write Scratchpad[4EH] 這個命令向 DS18B20 的暫存器 TH 和 TL中寫入數(shù) 據(jù)。如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時刻發(fā)出復(fù)位命令來中止讀取。 （ 9） Convert T[44H] 這個命令啟動一次溫度轉(zhuǎn)換而無需其他數(shù)據(jù)。 （ 10） Read E2 [0B8H] 這條命令把 觸發(fā)器里的值拷貝回暫存器。 3. 硬件系統(tǒng)電路設(shè)計 整個電路由主 控器 AT89C51 控制，與其相連的分別是一個溫度傳感器 DS18B20 和一個數(shù)碼管。 sbit p20=P2^0。 code uchar tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 void delay(unsigned int i) { while(i)。 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 17 DQ=0。 x=DQ。 unsigned char dat=0。 j++。j++。 } //寫一個字節(jié)程序 write(unsigned char dat) { unsigned char i=0。 DQ=datamp。 dat=1。 write(0x44)。 DQ=1。count++) {p20=1。 p21=1。 p22=1。 p23=1。 } while(1) {delay(120)。 基于 DS18B20 數(shù)字溫度計的設(shè)計 21 a=read()。 a=a4。 shi=t/10。count++) {if(t=10) {p20=1。 p21=1。 p22=1。 p23=1。 } else {p20=0。 p21=0。 p22=0。