基于51單片機的ds18b20數(shù)字溫度計的實訓報告-預覽頁
【正文】 碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。 RST：復位輸入。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。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。在閑置模式下，CPU停止工作。 單片機AT89S51具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設計需要，很適合便攜手持式產品的設計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。開漏單總線接口引腳。DS18B20的性能特點如下：（1）獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；（2）多個DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網功能；（3）無須外部器件；（4）可通過數(shù)據(jù)線供電，~；（5）零待機功耗；（6）溫度以９或１２位數(shù)字；（7）用戶可定義報警設置；（8）報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；（9）負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； DS18B20采用３腳PR－35封裝或８腳SOIC封裝，其內部結構框圖如圖2所示。高速暫存RAM的結構為８字節(jié)的存儲器，結構如圖3所示。該字節(jié)各位的定義如圖3所示。高速暫存ＲＡＭ的第６、７、８字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯１。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。若Ｔ＞TH或T＜TL，則將該器件內的報警標志位置位，并對主機發(fā)出的報警搜索命令作出響應。DS18B20的測溫原理是這這樣的,器件中低溫度系數(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)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數(shù)器２的脈沖輸入。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預置值，只要計數(shù)器門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。圖4 DS18B20與單片機的接口電路 DS18B20溫度傳感器與單片機的接口電路DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15秒之內就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。 74LS164引腳功能及特性4ls164是一個串入并出的8位移位寄存器，他常用于單片機系統(tǒng)中，下面總結一下這個元件的基本知識．＜74ls164引腳圖＞＜74LS164內部功能圖＞＜74LS164邏輯符合表＞ 最高時鐘頻率可高達36Mhz C 顯示電路是使用的串口顯示，這種顯示最大的優(yōu)點就是使用口資源比較少，,（LED驅動）四只數(shù)碼管采用74LS164右移寄存器驅動，顯示比較清晰。 報警電路的實現(xiàn)圖5中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示.,下限調整電路實現(xiàn)圖5中有三個獨立式按鍵可以分別調整溫度計的上下限報警設置,圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時LED數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調整報警上下限，從而測出被測的溫度值。其程序流程圖如圖8示發(fā)DS18B20復位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)溫度轉換開始命令 結束 圖9 溫度轉換流程圖 溫度轉換命令子程序主要是發(fā)溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率時轉換時間約為750ms，在本程序設計中采用1s顯示程序延時法等待轉換的完成。參考文獻[1]?。郏停?北京：北京航空航天大學出版社，1994[2] （第三版）. 北京：高等教育出版社，1989[3] 新穎電子模塊應用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2005. 15
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