【正文】 術(shù)的飛速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，微型化、集成化、數(shù)字化正成為傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向。用戶可編程設(shè)定 9～ 12 位的分辨率。當(dāng)傳感器數(shù)量較多時(shí)，尤其是信號(hào)線的長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，相互容易產(chǎn)生干擾。 設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)有以下功能及特點(diǎn)： (a)實(shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)總線上接多個(gè) DS18B20器件； (b)測(cè)溫范圍 0℃ ～ 99℃ ； (c)溫度顯示：采用 2個(gè) 4位數(shù)碼管 ,顯示采樣溫度值； 并在電腦上一同顯示； (d)精度 177。 ATMAGE16 產(chǎn)品特性 高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器 先進(jìn)的 RISC結(jié)構(gòu) （ a） 131 條指令 （ b） 32 個(gè) 8 位通用工作寄存器 （ c） 全靜態(tài)工作 （ d） 工作于 16 MHz 時(shí)性能高達(dá) 16 MIPS （ e） 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 （ f）大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （ a） 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash擦寫壽命 : 10,000 次 （ b） 具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū)通過(guò)片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程真正的同時(shí)讀寫操作 （ c） 512 字節(jié)的 EEPROM擦寫壽命 : 100,000 次 （ d） 1K 字 節(jié)的片內(nèi) SRAM （ e） 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密 JTAG 接口 ( 與 IEEE ) （ a） 符合 JTAG標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 （ b） 支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 （ c） 通過(guò) JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì) Flash、 EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程 外設(shè)特點(diǎn) （ a） 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù) （ b） 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù) （ c） 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC （ d） 四通道 PWM （ e） 8路 10 位 ADC8 個(gè)單端 通道 TQFP 封裝的 7 個(gè)差分通道 2個(gè)具有可編程增益（ 1x, 10x, 或 200x）的差分通道 （ f） 面向字節(jié)的兩線接口 （ g） 兩個(gè)可編程的串行 USART （ h） 可工作于主機(jī) /從機(jī)模式 SPI串行接口 （ i） 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 （ j） 片內(nèi)模擬比較器 特殊的處理器特點(diǎn) （ a） 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè) （ b） 片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的 RC 振蕩器 （ c） 片內(nèi) /片外中斷 （ d） 6種睡眠模式 : 空 ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 、式以擴(kuò)展的 Standby 模式 I/O和封裝 （ a） 32 個(gè)可編程的 I/O口 （ b） 40 引腳 PDIP封裝 , 44 引腳 TQFP 封裝 ,與 44 引腳 MLF封裝 工作電壓 : （ a） ATmega16L： （ b） ATmega16： 速度等級(jí) （ a） 0 8 MHz ATmega16L （ b） 0 16 MHz ATmega16 ATmega16L在 1 MHz, 3V, 25 C時(shí)的功耗 （ a） 正常模式 : mA （ b） 空 : mA （ c） 掉電模式 : 1 μA 引腳配置 ATmega16是基于增強(qiáng)的 AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗 8位 CMOS微控制器。所有的寄存器都直接與算邏單元 (ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC微控制器最高至 10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。片內(nèi) ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過(guò) ISP 串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于 AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。 3 DS18B20 的設(shè)計(jì) 本 章介紹了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并具體介紹了實(shí)現(xiàn)和調(diào)試的方法，以及分布式溫度采集系統(tǒng)的通信流程和 DS18B20溫度測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)思路、 DS18B20工作的時(shí)序問(wèn)題 。這些協(xié)議一旦定義，在后面的執(zhí)行過(guò)程中就代表了固定的含義，不再改變 ， PC機(jī)、單片機(jī)、從機(jī)都靠識(shí)別這個(gè)協(xié)議來(lái)執(zhí)行程序，發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，接受幾個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)協(xié)議全都建立在這 2個(gè)操作方法上。 DS18B20 溫度測(cè)量軟件的設(shè)計(jì) 由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。假設(shè)單片機(jī)系統(tǒng)所用的晶振頻率為 12MHz，根據(jù) DS18B20的初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，分別編寫 3個(gè)子程序： INIT為初始化子程序， WRITE 為寫（命令或數(shù)據(jù)）子程序， READ為讀數(shù)據(jù)子程序，所有的數(shù)據(jù)讀寫均由最低位開(kāi)始。因?yàn)?DS18B20的轉(zhuǎn)換精度為 9～ 12 位可選，為了提高精度采用 12位。在串行通信前，通過(guò)程序預(yù)先將各從機(jī)串行口設(shè)置為方式 2或方式 3，并使 SM2和 REN(允許串行接收控制位 )為 1，允許串行口中斷。通信速率9600bps，幀格式為 。 圖 從機(jī)主程序和串行口中斷服務(wù)程序 DS18B20 工作時(shí)序問(wèn)題 DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化 →ROM 操作指令 → 存儲(chǔ)器操作指令 → 數(shù)據(jù)傳輸。 讀時(shí)序也是主機(jī)先發(fā)低電平，然后在 15us內(nèi)檢測(cè)連接 DS18B20的數(shù)據(jù)線的引腳，從而讀得相應(yīng)值。產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)： ① 測(cè)量范圍： 55℃ ～ +125℃ ， ② 測(cè)量精度： ℃ ， ③ 反應(yīng)時(shí)間 ≤500ms。 ATMAGE16 是整個(gè)裝置的控制核心， ATMAGE16內(nèi)帶 1K字節(jié)的 FlashROM,用戶程序存放在這 里。 串口通信電路的設(shè)計(jì) 為了增加單片機(jī)多機(jī)通信的距離，該部分電路采用 RS232標(biāo)準(zhǔn)接口，通信距離可以達(dá)到 15米；如果采用 RS422 或是 RS485 接口，通信距離會(huì)更遠(yuǎn)。這都是用 MAX232 接口芯片實(shí)現(xiàn)的，具體的電路如圖 。而 ATMAGE16 單片機(jī)只有一個(gè)串行通信口，這就需要用硬件或是軟件擴(kuò)展一個(gè)串行通信口。系統(tǒng)框圖如圖 。 源文件全部被組織到工程之中，文件的編輯和工程的構(gòu)筑也在這 個(gè)環(huán)境中完成。 本論文并不介紹通用的 C 語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)，僅介紹使用 ICC AVR 所必須具備的知識(shí)。 是一個(gè)包含了標(biāo)準(zhǔn)C 的庫(kù)和 AVR 特殊程序調(diào)用的基本庫(kù)。 .o 由匯編文件匯編產(chǎn)生的目標(biāo)文件，多個(gè)目標(biāo)文件可以鏈接成一個(gè)可執(zhí)行文件。 .lst 列表文件，在這個(gè)文件中列舉出了目標(biāo)代碼對(duì)應(yīng)的最終地址。 附注和擴(kuò)充 pragma （編譯附注） 這個(gè)編譯器接受以下附注： pragma interrupt_handler func1:vector number func2:vector ... 這個(gè)附注必須在函數(shù)之前定義，它說(shuō)明函數(shù) func func2 是中斷操作函數(shù)，所以編譯器在中斷操作函數(shù)中生成中斷返回指令 reti 來(lái)代替普通返回指 令 ret ，并且保存和恢復(fù)函數(shù)所使用的全部寄存器；同樣編譯器根據(jù)中斷向量號(hào) vector number 生成中斷向量地址。這個(gè)附注在分配全局變量至EEPROM中時(shí) 必須被使用。 C++ 注釋 如果你選擇了編譯擴(kuò)充 (ProjectOptionsCompiler)，你可以在你的源代碼中使用 C ++的 // 類型的注釋。當(dāng)你從 IAR編譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到 ImageCraft 編譯系統(tǒng)時(shí)，絕大多數(shù)符合 ANSI C標(biāo)準(zhǔn)的程序代碼不需要轉(zhuǎn)換， IAR C 中 IO 寄存器的定義與 ICCAVR 也是相同的。 過(guò)程調(diào)用轉(zhuǎn)換 在兩個(gè)編譯系統(tǒng)之間函數(shù)參數(shù)傳遞使用的寄存器是不同的，這僅影響手工寫的匯編函數(shù)。然后從 Project 菜單中選擇 Make Project 命令， IDE 將調(diào)用編譯器編譯這個(gè)工程文件，并且在狀態(tài)窗口中顯示所有的信息。當(dāng)你調(diào)用這個(gè)命令時(shí)，文件應(yīng)該是打開(kāi)的并且在編輯窗口中可以編輯的。如果你使用一些已經(jīng)建立的源文件，你可在菜單 “Project”中選擇 “AddFile(s) ”命令。 工程的編譯選項(xiàng)使用菜單中 “Project”中的 “Options”命令。 C 文件必須使用 “.c”擴(kuò)展名匯編文 件必須使用 “.s”擴(kuò)展名。默認(rèn)編譯選項(xiàng)保存在 文件中。 應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)? 應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)怯糜趧?chuàng)建外圍設(shè)備初始化代碼的一個(gè)圖形界面。在這 里你可以設(shè)置 MCU 的所具有的中斷、內(nèi)存、定時(shí)器、 IO 端口、 UART 、SPI 和模擬量比較器等外圍設(shè)備，并產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，如果你需要的話，還可產(chǎn)生main( )函數(shù)。即使是非電子計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，通過(guò)學(xué)習(xí)一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以后也能依靠自己的技術(shù)力量來(lái)開(kāi)發(fā)所希望的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。該方案具有安裝方便、數(shù)字化程度高、精 度高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在多種溫度檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本次設(shè)計(jì)只給出 2路從機(jī)采集，根據(jù)需要可以增加更多從機(jī)進(jìn)行溫度采集。 const uchar fuhao1[8]={0X81,0XF7,0XF7,0X87,0XF5,0XF5,0XF5,0X00}。j8。 DelayMS(1)。//重新開(kāi)始 } void Dis_Init(void) { uchar i。 PORTC=0xf0。 DelayMS(100)。 TCCR0=0x04。 disbuf[1] = (disdata/10)%10。i4。//顯示小數(shù)點(diǎn) DelayMS(2)。 } void gettemp(void) { char temph=0,templ=0,TempL=0。 //啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 //DelayMS(500)。 //讀取溫度值 templ = Read18B20()。 TempL=templamp。 Flag=!(Tempamp。 Dis_Data(Temp)。 UE9aQGn8xp$Ramp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ks v*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 Mu WFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t n