【正文】 將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待 16～60 微秒左右，后發(fā)出60～240 微秒的存在低脈沖，主CPU 收到此信號表示復位成功。 延時40 LsDJN Z　　R6, ＄RRC　　A 。 1 個字節(jié)8 位SETB　 　TEM PD INNO PNO PREADDS1820LOO P: CLR　TEM PD INNO P　 SETB　TEM PD IN 。在讀時間隙的結尾，I/O 引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。 釋放總線DJN Z　　R7,WR ITEDS1820LO P 。 延時15 LsDJN Z　　R6, ＄RRC　　A 。每個讀時隙都由主機發(fā)起，至少拉低總線1us，在主機發(fā)起讀時序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送0 或1。I/O線電平變低后，DS18B20 在一個15 μs 到60μs 的窗口內(nèi)對 I/O 線采樣。在寫字節(jié)程序中的寫一個bit 位的時候，沒有按照通常的分別寫0時序和寫1 時序，而是把兩者結合起來，當主機拉低總線后在15us 之內(nèi)將要寫的位 c 給DO：如果c 是高電平滿足15us 內(nèi)釋放總線的要求，如果c是低電平，則DO＝c這條語句仍然是把總線拉在低電平，最后都通過延時58us 完成一個寫時序( 寫時序0或?qū)憰r序1) 過程。當總線被釋放后，上拉電阻將單總線拉高。發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令，再總線復位。這些命令26允許主機寫入或讀出DS18B20便箋式RAM 、啟動溫度轉(zhuǎn)換。應答脈沖使主機知道，總線上有從機，且準備就緒。所有的串行通訊，讀寫每一個bit 位數(shù)據(jù)都必須嚴格遵守器件的時序邏輯來編程，同時還必須遵守總線命令序列，對單總線的DS18B20 芯片來說，訪問每個器件都要遵守下列命令序列：首先是初始化；其次執(zhí)行ROM 命令；最后就是執(zhí)行功能命令(ROM 命令和功能命令后面以表格形式給出)。為了讀出從讀時間片開始算起15微秒的狀態(tài)，主機必須停止把引腳驅(qū)動拉至低電平。有兩種類型的寫時間片：寫1 時間片和寫0 時間片。在檢測到I/O 引腳上的上升沿之后，DS18B20 等待15～60μs,并且接著發(fā)送脈沖（60～240μs 的低電平信號）。要使傳感器工作，一切處理均嚴格按照時序。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC 引線。因此, 在條件允許的場合, 盡量采用外供電方式。表1 SMCl602A芯片的接口信號說明 （三）、 溫度檢測電路DS18B20 最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來完成。必須先啟動DS18B20 開始轉(zhuǎn)換，再讀出溫度轉(zhuǎn)換值。 由圖1可看到，本電路主要由DSl8820溫度傳感器芯片、SMCl602A液晶顯示模塊芯片和89C2051單片機芯片組成。本溫度計大體分三個工作過程。（2）、 測量數(shù)據(jù)比較表 2 為采用直接讀取測溫結果方法和采用計算方法得到的測溫數(shù)據(jù)比較，通過比較可以看出，計算方法在 DS1820 測溫中不僅是可行的，也可以大大的提高 DS1820 的測溫分辨率。高速暫存存儲器除了配置寄存器外，還有其他 8 個字節(jié)組成，其分配如下所示。表 1 DS18B20 暫存寄存器分布該字節(jié)各位的定義如下：TM R1 R0 1 1 1 1 1低 5 位一直都是 1，TM 是測試模式位，用于設置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。操作協(xié)議為：初始化 DS18B20 （發(fā)復位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。DS18B20 測溫原理DS18B20 的測溫原理如圖 2 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預置在55 ℃所對應的一個基數(shù)值。表 2 部分溫度值DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與 RAM 中的 TH、TL字節(jié)內(nèi)容作比較，若 TTH 或 TTL,則將該器件內(nèi)的告警標志置位，并對18主機發(fā)出的告警搜索命令作出響應。對應的溫度計算：當符號位 S=0 時，表示測得的溫度植為正值，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當 S=1 時，表示測得的溫度植為負值，先將補碼變換為原碼，再計算十進制值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16 位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第171，2 字節(jié)。 圖 高速暫存RAM結構圖前２個字節(jié)包含測得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。DS18B20采用３腳PR－35 封裝或８腳SOIC封裝，其內(nèi)部結構框圖如圖 15圖 DS18B20內(nèi)部結構框圖64 b 閃速 ROM 的結構如下：開始８位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48 位，最后８位是前面56 位的CRC 檢驗碼，這也是多個DS18B20 可以采用一線進行通信的原因。在使用PL/M、C等高級語言進行系統(tǒng)程序設計時，對DS1820操作部分最好采用匯編14語言實現(xiàn)。其電路圖 .。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 所示，DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。 DS18B20 簡單介紹:DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟。●XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。在由外部程序存儲器取址期間，每個機器周期PSEN兩次有效。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令時ALE才起作用。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6?！馬ST：復位輸入?！馪3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。作為輸入時，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故?！馪1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。各引腳功能簡單介紹如下：●VCC：供電電壓 9 ●GND：接地 ●P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向 I/O口，每個管腳可吸收8TTL 門電流。它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ISP ），也可用傳統(tǒng)方法進行編程，所以低價位 AT89S51單片機可為提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。該系統(tǒng)利用AT89S51芯片控制溫度傳感器DS18B20進行實時溫度檢測并7顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設定上下限報警溫度。DS18B20 的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS18B20和微控制器AT89S51 構成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計算機連接。（一）、方案采用數(shù)字溫度芯片DS18B20 測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。與傳統(tǒng)的溫度計相比，其具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準確，輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫要求比較準確的場所，或科研實驗室使用。在三大信息信息采集(即傳感器技術)、信息傳輸( 通信技術) 和信息處理 (計算機技術) 中，傳感器屬于信息技術的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器技術，在我國各領域已經(jīng)引用的非常廣泛，可以說是滲透到社會的每一個領域，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關，在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實時測量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法和裝置具有重要的意義。 《單片機應用技術》畢 業(yè) 設 計 報 告題 目：基于單片機的數(shù)字溫度計設計 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 07 電氣自動化本 姓 名： 畢飛飛 指導教師： 臧老師 成 績： 電氣工程系2022 年 5 月 25 日1畢 業(yè) 設 計 任 務 書學生班級： 07 電氣自動化本 學生姓名： 畢飛飛 學號：0709111001 設計名稱： 基于單片機的數(shù)字溫度計設計