【正文】 串行通信接口；8）監(jiān)視定時(shí)器；9）兩個(gè)數(shù)據(jù)指針； 溫度傳感器溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段 [10]：a) 傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器b) 模擬集成溫度傳感器c) 數(shù)字集成溫度傳感器傳統(tǒng)分立式溫度傳感器具有成本低，精度高等優(yōu)點(diǎn) [11]，但只能在一定溫度范圍內(nèi)保持較好的線性特征，受體積的限制較多，而且易受外界噪聲干擾，應(yīng)用時(shí)必須考慮去噪和溫度修正等問(wèn)題。DS18B20 的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信，無(wú)須經(jīng)過(guò)其它變換電路；●多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；●內(nèi)含 64 位經(jīng)過(guò)激光修正的只讀存儲(chǔ)器 ROM；●可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，內(nèi)含寄生電源，電壓范圍為 ~；●零待機(jī)功耗；●溫度以９或１２位數(shù)字；●用戶可定義報(bào)警設(shè)置； ●報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；●負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；●測(cè)溫范圍為55℃+125℃，測(cè)量分辨率為 ℃①采用單總線專(zhuān)用技術(shù)，DS18B20 采用３腳 PR－35 封裝或８腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 22 所示。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。該字節(jié)各位的定義如圖 22 所示。表 21 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表R0R1000101119101112分 辨 率 /位 溫 度 最 大 轉(zhuǎn) 向 時(shí) 間 /ms375750....DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與 RAM 中的 TH、TＬ字節(jié)內(nèi)容作比較。主機(jī) ROM 的前 56位來(lái)計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 的 CRC 值作比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。 減法計(jì)數(shù)器１對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置值減到０時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器１重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到０時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。液晶顯示比起數(shù)碼管有很多優(yōu)勢(shì)，顯示的內(nèi)容要比數(shù)碼管多，比數(shù)碼管容易控制。第4腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。表23 引腳接口說(shuō)明表 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘和復(fù)位電路的設(shè)計(jì)分析 系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報(bào)警調(diào)整路，單片機(jī)主板電路等。當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電容兩端形成了一個(gè)回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個(gè)過(guò)程中，電容開(kāi)始釋放之前充的電量。圖 24 中包括時(shí)鐘振蕩電路和按鍵復(fù)位電路，按鍵復(fù)位電路是上電復(fù)位加手動(dòng)復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。 圖 25 溫度傳感器電路 顯示電路 顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用口資源比較少，只用 P0和 P3 口,串口的發(fā)送和接收，采用 4 位共陰 LED 數(shù)碼管，從 P0 口輸出段碼，—作片選端。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。這樣便完成一輪讀取顯示報(bào)警，接著重復(fù)讀取溫度溫度、顯示溫度、判斷范圍、是否執(zhí)行報(bào)警?？刂破靼l(fā)送ROM指令：傳感器是通過(guò)嚴(yán)格的時(shí)序控制工作的，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條指令，功能是對(duì)片內(nèi)的64位光刻ROM進(jìn)行操作。 數(shù)據(jù)測(cè)試 溫度傳感器連接好通電后，就可以測(cè)試數(shù)據(jù)了，由于傳感器的特殊性，我們不能測(cè)試水的溫度，只能通過(guò)水銀溫度計(jì)來(lái)對(duì)比，靜放一段時(shí)間后，對(duì)比數(shù)字溫度計(jì)讀取的實(shí)際溫度與水銀溫度計(jì)測(cè)得的實(shí)際溫度，經(jīng)對(duì)比，誤差小于 1 攝氏度，符合實(shí)際要求。此時(shí)溫度時(shí) 43 度，超出上限溫度，紅燈亮，蜂鳴器響，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。此時(shí)溫度為 25 度，在所設(shè)范圍內(nèi)，綠燈亮，溫度正常。由于 DS18B20 的測(cè)量精確度只有177。本設(shè)計(jì)結(jié)束，我完成了設(shè)計(jì)，并作出了實(shí)物，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。參考文獻(xiàn)[1] 趙海蘭,[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2022.[2] 潘新民,[M].電子工業(yè)出版社,2022.[3] DS18B20 的原理與應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2022. [4] C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 100 例[M].北京電子工業(yè)出版社,2022,6.[5] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,1998.[6] [M].東南大學(xué)出版社,2022.[7] [M].北京航空航天大學(xué)出版社,2022.[8] [M].西安電子科技大學(xué)出版社,2022.[9] 康華光 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分(第五版)[M].高等教育出版社,2022.[10] 孫傳友,孫曉斌,[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2022. 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