【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(cuò)誤提示，同時(shí)會(huì)有蜂鳴器及時(shí)報(bào)警提示，然后自動(dòng)顯示 “ UP”，讓用戶重新進(jìn)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(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。當(dāng)所測(cè)溫度超過(guò)獲低于所預(yù)設(shè)的溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報(bào)警輸出。所有寫(xiě)時(shí)間隙必須最少持續(xù) 60μ s，包括兩個(gè)寫(xiě)周期至少 1μ s 的恢復(fù)時(shí)間。接著，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。在主機(jī)發(fā)出 ROM命令，以訪問(wèn)某個(gè)指定的 DS18B20，接著就可以 發(fā)出 DS18B20支持的某個(gè)功能命令。所有 ROM 操作命令均為 8位長(zhǎng)。它有寫(xiě)時(shí)間片和讀時(shí)間片兩種： ? 寫(xiě)時(shí)間片：當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時(shí)，產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間片。經(jīng)過(guò)單線接口訪問(wèn) DC18B20 必須遵循如下協(xié)議：初始化、 ROM 操作命令、 存儲(chǔ)器操作命令和控制操作。但寄生電源方式需要強(qiáng)上拉電路 , 軟件控制變得復(fù)雜 (特別是在完成溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到 E2PROM 時(shí) ) , 同時(shí)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(jī)芯片組成。 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)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(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。考慮到 DS1820測(cè)量溫度的整數(shù)部分以 ℃、 ℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度 Ts 可用下式計(jì)算 ： ）／（℃）（ ??? TzTs （ ） 提高 DS1820 測(cè)溫精度的途徑 （ 1）、 DS1820 高精度測(cè)溫的理論依據(jù) DS1820 正常使用時(shí) 的測(cè)溫分辨率為 ℃ ，這對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)組軸瓦溫度監(jiān)測(cè)來(lái)講略顯不足，在對(duì) DS1820 測(cè)溫原理詳細(xì)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(cè)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(dāng)溫度寄存器停止增值時(shí)計(jì)數(shù)器 1 的計(jì)數(shù)剩余值，第 8字節(jié)存放的是每度所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，這樣，我們就可以通過(guò)下面的方法獲得高分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)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(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0，這 5 位為 0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1再乘于 即可得到實(shí)際溫度 。主機(jī)操作 ROM的命令有五種，如表 表 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EERAM。 ●在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)使電源電壓保持在 5V 左右，若電源電壓過(guò)低，會(huì)使所測(cè)得的溫度精度降低。 ℃ ●零待機(jī)功耗 ● 可編程的分辨率為 9～ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、 ℃ 、 ℃和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 ● 在 9位分辨率時(shí)最多在 ， 12位分辨率時(shí)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(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 ● 測(cè)量 結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 ●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 以上特點(diǎn)使 DS18B20非常適用與多點(diǎn)、遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)系統(tǒng)。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA端狀態(tài)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。對(duì) P3 端口寫(xiě) “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 引腳號(hào)第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)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(gè)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(dòng) 4 個(gè) 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(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM, 32 位 I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。既可以單獨(dú)對(duì)多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC 機(jī)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(yīng)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(jì) (論文 ) 2 2 數(shù)字溫度計(jì)的基本原理 本設(shè)計(jì)主要是介紹了單片機(jī)控制下的溫度檢測(cè)系統(tǒng)，詳細(xì)介紹 了其硬件和軟件設(shè)計(jì)，并對(duì)其各功能模塊做了詳細(xì)介紹，其主要功能和指標(biāo)如下： ●利用溫度傳感器（ DS18B20）測(cè)量某一點(diǎn)環(huán)境溫度 ●測(cè)量范圍為 55℃～＋ 125℃，精度為177。 現(xiàn)代社會(huì)對(duì)各種信息參數(shù)的準(zhǔn)確度和精確度的要求都有了幾何級(jí)的增長(zhǎng)，而如何準(zhǔn)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(jī)；數(shù)字溫度計(jì)； AT89S52； DS18B20 課程設(shè)計(jì) (論文 ) I 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I 1 緒論 ...................................................................................................................................... 1 2 數(shù)字溫度計(jì)的基本原理 ....................................................................................................... 2 單片機(jī) AT89S52 ........................................................................................................ 3 AT89S52 引腳功能 ........................................................................................... 4 溫度傳感器 DS18B20 ................................................................................................ 6 DS18B20 注意事項(xiàng) ......................................................................................... 7 DS18B20 內(nèi)部結(jié) ............................................................................................ 8 DS18B20 測(cè)溫原理 ........................................................................................ 11 提高 DS1820 測(cè)溫精度的途徑 .....................................................................12 顯示及報(bào)警模塊器件選擇 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，其具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫要求比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用。 DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì) DS18B20和微控制器 AT89S51構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置 ,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào) ,可直接與計(jì)算機(jī)連接。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)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(dòng)8 個(gè) TTL 邏 輯電平。作為輸入使用時(shí)，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(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容 。 ● RST—— 復(fù)位輸入。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 A