【正文】 B20連接到單總線上的情況進(jìn)行了示意性描述，可以看出，DS18B20采用外接電源供電模式。由于DS18B20使用單總線通信協(xié)議通過一根信號(hào)線與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使用外接電源時(shí)能夠外接任意多個(gè)DS18B20點(diǎn)進(jìn)行測(cè)溫；又由于數(shù)字傳感器能將測(cè)得的溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出，所以在單片機(jī)和傳感器之間無需再有數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，這樣，若干個(gè)DS18B20就構(gòu)成了全部的測(cè)溫模塊。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。AT89C52是51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，它是ATMEL公司生產(chǎn)的。當(dāng)TL1溢出時(shí)，除了定時(shí)器T1溢出中斷標(biāo)志TF1位置1外，溢出脈沖還打開了TL1和TH1之間的三態(tài)門，使TH1的內(nèi)容自動(dòng)裝入TL1，重復(fù)計(jì)數(shù)。如果錯(cuò)將T1置為方式3，則T1停止工作。GATE是啟動(dòng)方式控制位。如圖所示，方式控制寄存器TMOD和控制寄存器TCON各位的含義。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，常需要對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)或每隔特定時(shí)間執(zhí)行某一操作，因此定時(shí)/計(jì)數(shù)器是單片機(jī)控制系統(tǒng)中重要的外設(shè)部件之一。當(dāng)接收完一幀信息后，便將“接收移位寄存器”內(nèi)容裝入串行接收緩沖寄存器SBUF中，停止位裝入SCON寄存器的RB8中。當(dāng)然，在中斷處于開放狀態(tài)下且TI有效時(shí)，將產(chǎn)生串行中斷請(qǐng)求。發(fā)送或接收一幀信息包括起始位（固定為0）、8位串行數(shù)據(jù)位（低位在前，高位在后）和停止位（固定為1）共10位，其信息幀格式如下。SM2 是多機(jī)通信控制位?？赏ㄟ^軟件方式查詢 TI 或 RI ,也可以通過中斷方式判斷發(fā)送、接收過程是否已完成。因此，可以通過軟件將REN置1或清零，即允許或禁止串行接收數(shù)據(jù)。 SCON各位含義圖SCON的b7位具有雙重功能，當(dāng)PCON寄存器的b6位為0時(shí)，與SM1位一起構(gòu)成串行通信接口工作方式選擇位。AT89C52單片機(jī)內(nèi)置了一個(gè)可編程的增強(qiáng)型全雙工通用異步串行通信接口部件UART,它主要由兩個(gè)物理上完全獨(dú)立的串行接收緩沖器和串行發(fā)送緩沖器、接收控制器（包括輸入移位寄存器）、發(fā)送控制器及發(fā)送門電路等部件組成，串行數(shù)據(jù)從TXD引腳輸出、從RXD引腳輸入。當(dāng)發(fā)現(xiàn)傳輸線由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)（起始位標(biāo)志），即認(rèn)為有數(shù)據(jù)傳入，進(jìn)入接收準(zhǔn)備狀態(tài)，然后以相同的速率檢測(cè)傳輸線的電平狀態(tài)，接收隨后送來的數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。異步通信的特點(diǎn)是每次只傳送一個(gè)字，每個(gè)字由起始位（規(guī)定為0電平）、數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位（規(guī)定為1電平）組成，典型的異步通信數(shù)字幀格式如下圖。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，可將串行通信分為同步通信和異步通信。在串行通信方式中，數(shù)據(jù)按位逐一傳輸。}}CPU與外設(shè)之間信息交換的過程稱為通信。 //寫數(shù)據(jù)}④ 寫字符串函數(shù):向液晶寫入字符串參數(shù):x列坐標(biāo)，y行坐標(biāo)，s將要顯示的字符串?dāng)?shù)據(jù)Viod LCD_write_string(unsigned char x，unsigned char y，unsigned char *s){LCD_set_xy(x，y)。 //設(shè)置列坐標(biāo)elseaddress=LINE2_HEAD+x。 //開顯示 LCD_en_mand(DISPLAY_ADDRESS)。技巧：一般在電路設(shè)計(jì)時(shí)，很少把液晶模塊直接做到單片機(jī)的電路板上，而是通過一個(gè)接口電路來轉(zhuǎn)接，如在主板上留出16根線的接口，這樣就可以通過一組16根的排線來連接單片機(jī)和液晶顯示器。 //置高使能線LCDIO=dat。 //在使能線的下降沿寫入數(shù)據(jù)}寫數(shù)據(jù)函數(shù):向寄存器寫入數(shù)據(jù)參數(shù):dat待要顯示數(shù)據(jù)void LCD_en_dat( unsigned char dat ){LCD_delay()。 //寫命令時(shí)，R/W為低電平LCD1602_RS=LOW。（4）功能設(shè)置RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000001DLNF**功能：工作方式設(shè)置（初始化指令）。E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成為低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 LCD1602接口引腳功能表引腳號(hào)符號(hào)狀態(tài)功能1GDN電源地2VCC電源 +5V3V0對(duì)比度控制端4RS輸入寄存器選擇5R/W輸入讀、寫操作6E輸入使能信號(hào)7DB0三態(tài)數(shù)據(jù)總線（LSB）8DB1三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB2三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB3三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB4三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB5三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB6三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB7三態(tài)數(shù)據(jù)總線（MSB）15BG VCC輸入背光 +5V16BG GDN輸入背光地LCD1602主要引腳介紹：V0：液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 LCD1602簡(jiǎn)介液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。控制器啟動(dòng)讀時(shí)序后，DS18B20 開始在總線上傳送“1”或“0”時(shí)，DS18B20 通過保持總線為高發(fā)送“1”，將總線拉低發(fā)送“0”時(shí)，DS18B20 在時(shí)序結(jié)束時(shí)釋放總線，總線被上拉電阻拉回到高電平空閑狀態(tài)。如果在采樣窗口期間總線為高，“1”就被寫入DS18B20；如果在采樣窗口期間總線為低，“0”就被寫入DS18B20。為產(chǎn)生寫“1”時(shí)序，在將總線拉低后，總線控制器必須在15μs 內(nèi)釋放總線。（3）寫流程時(shí)序有兩種類型的寫時(shí)序：寫1 時(shí)序和寫0 時(shí)序。（1）初始化時(shí)序所有與DS18B20 的通信首先必須初始化：控制器發(fā)出復(fù)位脈沖，DS18B20 以存在脈沖響應(yīng)。輸出復(fù)位命令將終止當(dāng)前正在進(jìn)行的寫操作復(fù)制便箋存儲(chǔ)器將TH、TL及配置寄存器的內(nèi)容從便箋存儲(chǔ)器復(fù)制到EEPROM中48H將TH、TL及配置寄存器的內(nèi)容從便箋存儲(chǔ)器復(fù)制到EEPROM中，如果主設(shè)備在該命令之后輸出讀時(shí)隙，那么DS18B20就會(huì)輸出0表示正在進(jìn)行復(fù)制操作，復(fù)制結(jié)束立即返回1。當(dāng)主機(jī)收到的是0時(shí)，它就必須在溫度轉(zhuǎn)換期間通過MOSTFET將總線電壓拉至正電源為DS18B20饋電。DS18B20的功能命令包括1條溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)命令和5條存儲(chǔ)器功能命令，這5條存儲(chǔ)器功能命令包括寫便箋寄存器、讀便箋寄存器、復(fù)制便箋寄存器、回讀EEPROM和讀電源。Bitbit5與溫度測(cè)量分辨率之間的關(guān)系如表25。當(dāng)DS18B20正在執(zhí)行回讀操作時(shí)，DS18B20會(huì)在主機(jī)的讀時(shí)隙期間向總線發(fā)送一個(gè)0；而當(dāng)DS18B20已完成回讀操作后，DS18B20會(huì)在主機(jī)的讀時(shí)隙期間向總線發(fā)送一個(gè)1。 DS18B20內(nèi)部存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)便箋存儲(chǔ)器（器件上電默認(rèn)值）EEPROM存儲(chǔ)器0溫度數(shù)字量低位字節(jié)（50H）無1溫度數(shù)字量高位字節(jié)（05H）2TH/用戶寄存器字節(jié)1TH/用戶寄存器字節(jié)13TL/用戶寄存器字節(jié)2TL/用戶寄存器字節(jié)24配置寄存器配置寄存器5保留(FFH)無6保留(0CH)7保留(10H)8CRC從表中可以看出，便箋寄存器由9個(gè)字節(jié)組成，前兩個(gè)字節(jié)存放溫度測(cè)量值，第3字節(jié)用于存放報(bào)警門上限、下限值，第4字節(jié)是配置寄存器，第7字節(jié)保留未使用，第8字節(jié)可以通過便箋存儲(chǔ)器命令讀出，用于存放前8個(gè)字節(jié)的CRC校驗(yàn)值。在DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析中，已經(jīng)介紹過DS18B20的便箋存儲(chǔ)器，此處有必要對(duì)便箋存儲(chǔ)器及相關(guān)的寄存器單元進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。如果比較結(jié)果表明測(cè)量值高于TH中設(shè)定的上限溫度或低于TL中設(shè)定的下限溫度，則設(shè)置報(bào)警標(biāo)志，該標(biāo)志每當(dāng)測(cè)量一次溫度時(shí)都要執(zhí)行一次更新操作。在實(shí)際的使用過程中，如果DS18B20被配置成為12位的精度，那么溫度寄存器中所有的數(shù)據(jù)位都包含有有效的數(shù)據(jù)；如果被配置為11位精度，那么第0位無效；如果被配置為10位精度，那么第0位和第1位均無效；如果被配置為9位精度，那么第0位、第1位和第2位均無效。當(dāng)DS18B20接收到主機(jī)發(fā)出的溫度轉(zhuǎn)換命令后（44H），DS18B20開始進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換操作并把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果放到16位的便箋存儲(chǔ)器中的溫度寄存器內(nèi)，數(shù)據(jù)格式為符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼，讀便箋存儲(chǔ)器命令使得結(jié)果數(shù)據(jù)順序至于總線上，其最低位LSB在前，最高位MSB定義為符號(hào)位，用以表示溫度的正負(fù)。微處理器也少用一根I/O線而節(jié)約了端口資源；（2）在溫度轉(zhuǎn)換期間主設(shè)備不需要維持?jǐn)?shù)據(jù)線為高電平，因而可以與另外的器件交換數(shù)據(jù)，以提高測(cè)控速度；（3）如果所有的DS18B20均使用外接電源，總線上就可以掛接任意多個(gè)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)，并且只要在發(fā)出直訪ROM命令之后再執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換命令，那么所有的器件就能同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后一一讀取測(cè)量結(jié)果。除了使用總線寄生電源外，DS18B20也可以使用外接電源。其中，溫度寄存器用于存放溫度傳感器的數(shù)字輸出；報(bào)警觸發(fā)器用于存放溫度報(bào)警的上限值和下限值；配置寄存器用于存放用戶設(shè)定的溫度數(shù)字化時(shí)所選擇的位數(shù)；8位的CRC生成寄存器僅用于主機(jī)訪問時(shí)的CRC校驗(yàn)。7）溫度數(shù)據(jù)寄存器：寄存器由兩個(gè)字節(jié)組成， ℃。4）電源電壓范圍：在保證溫度轉(zhuǎn)換精度為177。它具有如下特點(diǎn)：1）測(cè)量精度：DS18B20在10℃～+85℃范圍內(nèi)的精度為177。除此之外，上位機(jī)可以指示下位機(jī)部分可以通過RS232串行口將所測(cè)得的溫度信號(hào)上傳至上位機(jī)進(jìn)行分析、存檔。整個(gè)下位機(jī)系統(tǒng)硬件電路圖詳見附錄A。綜上所述，結(jié)合各方面的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)采用基于LabVIEW的虛擬儀器作為多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的上位機(jī)，而主要由單片機(jī)（AT89C52）和數(shù)字傳感器DS1820組成的溫度測(cè)量控制系統(tǒng)作為它的下位機(jī)部分。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將分散在不同地理位置不同功能的測(cè)試設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享，減少了設(shè)備重復(fù)投資。又隨著高速度、高精度A/D轉(zhuǎn)換器以及其他功能電路的產(chǎn)生，將測(cè)試技術(shù)推向一個(gè)新的發(fā)展階段：利用微機(jī)來輔助測(cè)試，使得數(shù)據(jù)采集、處理和控制融為一體。 微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展及在其控制的測(cè)控系統(tǒng)中引入虛擬儀器的意義20世紀(jì)70年代初誕生的微型計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)入了新的階段。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。其數(shù)量居各種傳感器之首的溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)；單片集成溫度傳感器例如（AD590．LM334，HTS1)；智能集成溫度傳感器。由NI發(fā)起的PXI系統(tǒng)聯(lián)盟現(xiàn)已吸引了68家廠商，聯(lián)盟屬下的產(chǎn)品數(shù)量也已激增至近千種。NI高性能的硬件產(chǎn)品結(jié)合靈活的開發(fā)軟件，可以為負(fù)責(zé)測(cè)試和設(shè)計(jì)工作的工程師們創(chuàng)建完全自定義的測(cè)量系統(tǒng)，滿足各種獨(dú)特的應(yīng)用要求。此外，NI提供了更多交互式的測(cè)量工具和更高層的系統(tǒng)管理軟件工具，滿足客戶對(duì)高性能應(yīng)用的需求。虛擬儀器技術(shù)由三大部分組成：一、高效的軟件。 measurement of multipoint temperature。在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)內(nèi)容為系統(tǒng)的下位機(jī)部分。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）基于LabVIEW和DS18B20的多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)—下位機(jī)部分摘 要溫度檢測(cè)在各種不同類型的環(huán)境中有著廣泛的應(yīng)用，但目前多數(shù)溫度測(cè)量的管理水平仍停留在人工觀測(cè)、記錄數(shù)據(jù)、人工控制的較低水平，往往無法做到實(shí)時(shí)自動(dòng)控制，離無人值守的自動(dòng)化水平還有較大差距。LabVIEW和DS18B20作為虛擬儀器和數(shù)字式傳感器的代表，它們自身所具有的優(yōu)良性能很好的解決了傳統(tǒng)測(cè)溫存在的問題。 DS18B20。虛擬儀器具有的這種“可開發(fā)性”和“可擴(kuò)展性”等優(yōu)越特點(diǎn)使虛擬儀器具有強(qiáng)大的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。NI公司提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件——LabVIEW，不僅能輕松方便地完成與各種軟硬件的連接，更能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)置數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)的方式，并將結(jié)果顯示給用戶。無論用戶是使用PCI、PXI、PCMCIA、USB或者是1394總線，NI都能提供相應(yīng)的模塊化的硬件產(chǎn)品，產(chǎn)品種類從數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、聲音和振動(dòng)測(cè)量、視覺、運(yùn)動(dòng)、儀器控制、分布式I/O到CAN接口等工業(yè)通信，應(yīng)有盡有。NI首先提出的專為測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)的PXI硬件平臺(tái)，已經(jīng)成為當(dāng)今測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它的開放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)，為測(cè)量和自動(dòng)化行業(yè)帶來了一場(chǎng)翻天覆地的變革。目前，溫度傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。DS18B20 是DALLAS 公司生產(chǎn)的一線制數(shù)字溫度傳感器，多個(gè)DS18B20 可以并聯(lián)到3 根（VDD、DQ 和GND）或2 根（利用DQ 線供電、GND）線上，CPU 只需一根端口線就能與總線上的多個(gè)串聯(lián)的DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代儀器的發(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。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善，它在信息處理及工業(yè)控制方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。根據(jù)虛擬儀器的特性，我們能夠方便地將虛擬儀器組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由此可見，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器將具有廣泛的應(yīng)用前景，把微機(jī)控制的測(cè)控系統(tǒng)與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合是未來測(cè)控技術(shù)的發(fā)展方向之一。第二章 下位機(jī)系統(tǒng)原理采用AT89C51作為系統(tǒng)控制核心單元，輔以數(shù)字式傳感器DS18BLCD1602液晶顯示器和蜂鳴器等完成以單片機(jī)為核心的多點(diǎn)溫度測(cè)量的下位機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，再輔以恰當(dāng)?shù)能浖瓿烧麄€(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過單片機(jī)外圍的按鍵電路可以對(duì)傳感器內(nèi)溫度報(bào)警的上下限值進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)單片機(jī)監(jiān)測(cè)到環(huán)境溫度超出設(shè)定值時(shí)，將會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)，使外圍的聲光器件如蜂鳴器