【正文】 4位低溫設(shè)定完畢，如果用戶設(shè)置的高溫比設(shè)定的低溫高的話則顯示“ ERRO”表示錯誤提示，同時會有蜂鳴器及時報警提示，然后自動顯示 “ UP”，讓用戶重新進行溫度設(shè)定。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)實時性的要求，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。當所測溫度超過獲低于所預設(shè)的溫度時，數(shù)據(jù)口相應拉高電平，報警輸出。所有寫時間隙必須最少持續(xù) 60μ s，包括兩個寫周期至少 1μ s 的恢復時間。接著，主機釋放總線，并進入接收模式。在主機發(fā)出 ROM命令，以訪問某個指定的 DS18B20，接著就可以 發(fā)出 DS18B20支持的某個功能命令。所有 ROM 操作命令均為 8位長。它有寫時間片和讀時間片兩種： ? 寫時間片：當主機把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時，產(chǎn)生寫時間片。經(jīng)過單線接口訪問 DC18B20 必須遵循如下協(xié)議：初始化、 ROM 操作命令、 存儲器操作命令和控制操作。但寄生電源方式需要強上拉電路 , 軟件控制變得復雜 (特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到 E2PROM 時 ) , 同時芯片的性能也有所降低。 由圖 1可看到，本電路主要由 DS18820溫度傳感器芯片、 數(shù)碼管 顯示模塊和 AT89S52單片機芯片組成。 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進行復位，復位 成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進行預定的操作?？紤]到 DS1820測量溫度的整數(shù)部分以 ℃、 ℃為進位界限的關(guān)系，實際溫度 Ts 可用下式計算 ： ）／（℃）（ ??? TzTs （ ） 提高 DS1820 測溫精度的途徑 （ 1）、 DS1820 高精度測溫的理論依據(jù) DS1820 正常使用時 的測溫分辨率為 ℃ ，這對于水輪發(fā)電機組軸瓦溫度監(jiān)測來講略顯不足，在對 DS1820 測溫原理詳細分析的基礎(chǔ)上，我們采取直接讀取 DS1820 內(nèi)部暫存寄存器的方法，將 DS1820 的測溫分辨率提高到 ℃ ～ ℃ ． DS1820 內(nèi)部暫存寄存器的分布如表 1所示，其中第 7字節(jié)存放的是當溫度寄存器停止增值時計數(shù)器 1 的計數(shù)剩余值，第 8字節(jié)存放的是每度所對應的計數(shù)值，這樣，我們就可以通過下面的方法獲得高分辨率的溫度測量結(jié)果。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼（ CRC）。溫度值格式如下： 2322 21202 12 22 32 4 s s s s s 262524M S BL S BM S B L S B 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM 中，二進制中的前面 5 位是符號位，如果測得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1再乘于 即可得到實際溫度 。主機操作 ROM的命令有五種，如表 表 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。 ●在實際使用中發(fā)現(xiàn)，應使電源電壓保持在 5V 左右，若電源電壓過低，會使所測得的溫度精度降低。 ℃ ●零待機功耗 ● 可編程的分辨率為 9～ 12位，對應的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、 ℃和 ℃ ，可實現(xiàn)高精度測溫 ● 在 9位分辨率時最多在 ， 12位分辨率時最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 ●用戶可定義報警設(shè)置 ●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 ● 測量 結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 ●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 以上特點使 DS18B20非常適用與多點、遠距離溫度檢測系統(tǒng)。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對 P3 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 引腳號第二功能 T2（定時器 /計數(shù)器 T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ● P2口： P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL邏輯電平。在這種模式下 ， P0具有內(nèi)部上拉電阻 。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM, 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。既可以單獨對多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC 機通信上傳數(shù)據(jù)，另外 AT89S51 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。 課程設(shè)計 (論文 ) 2 2 數(shù)字溫度計的基本原理 本設(shè)計主要是介紹了單片機控制下的溫度檢測系統(tǒng)，詳細介紹 了其硬件和軟件設(shè)計，并對其各功能模塊做了詳細介紹，其主要功能和指標如下： ●利用溫度傳感器（ DS18B20）測量某一點環(huán)境溫度 ●測量范圍為 55℃～＋ 125℃，精度為177。 現(xiàn)代社會對各種信息參數(shù)的準確度和精確度的要求都有了幾何級的增長，而如何準確而又迅速的獲得這些參數(shù)就需要受制于現(xiàn)代信息基礎(chǔ)的發(fā)展水平。 關(guān)鍵詞： 單片機；數(shù)字溫度計； AT89S52； DS18B20 課程設(shè)計 (論文 ) I 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I 1 緒論 ...................................................................................................................................... 1 2 數(shù)字溫度計的基本原理 ....................................................................................................... 2 單片機 AT89S52 ........................................................................................................ 3 AT89S52 引腳功能 ........................................................................................... 4 溫度傳感器 DS18B20 ................................................................................................ 6 DS18B20 注意事項 ......................................................................................... 7 DS18B20 內(nèi)部結(jié) ............................................................................................ 8 DS18B20 測溫原理 ........................................................................................ 11 提高 DS1820 測溫精度的途徑 .....................................................................12 顯示及報警模塊器件選擇 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。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。 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(gòu)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。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和 引腳完 全兼容 。作為輸出口，每位能驅(qū)動8 個 TTL 邏 輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容 。 ● RST—— 復位輸入。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設(shè)置 A