【正文】 它充分利用監(jiān)控計算機的處理能力，在監(jiān)控計算機上用線性插補的數(shù)學(xué)方法對其進行誤差校正補償，能輕易地將其提高其精度。 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(yù)設(shè)的溫度時，數(shù)據(jù)口相應(yīng)拉高電平，報警輸出。 采樣下一位 MOV R6, 14H 。 READDS1820:MOV R7, 08H 。 延時 40 Ls DJN Z R6, ＄ SETB TEM PD IN 。主機要生成一個寫 0 時間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存 60μs。產(chǎn)生寫 0 時序的方式：在主機拉低總線后，只需在整個時序期間保持低電平即可 (至少 60us)。 (3)系統(tǒng)工作時，把讀取了編碼的 DS18B20 掛在總線上。 基于單總線上的所有傳輸過程都是以 初始化開始的，初始化過程由主機發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少 1 微秒；來自 DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在時間下降沿之后的 15 微秒內(nèi)有效。總線經(jīng)過 狀態(tài)。 DS18B20與芯片連接電路如圖 ： 圖 DS18B20與單片機的連接 外部電源供電方式是 DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 SMCl602A芯片的接口信號說明如表 1所列。最后，SMC1602A芯片將送來的值顯示于顯示屏上 。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號表示復(fù)位成功。首先用 DS1820 提供的讀暫存寄存器指令 (BEH)讀出以 ℃ 為分辨率的溫度測量結(jié)果，然后切去測量結(jié)果中的最低有效位 (LSB)，得到所測實際溫度整數(shù)部分 T 整數(shù)，然后再用 BEH 指令讀取計數(shù)器 1 的計數(shù)剩余值 M 剩余和每度計數(shù)值 M 每度，考慮到 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 T 實際可用下式計算得到： T 實際 =(T 整數(shù)－℃ )+(M 每度－ M 剩余 )/M 每度 。主機根據(jù) ROM 的前 56 位來計算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值做比較，以判斷主機收到的 ROM 數(shù) 據(jù)是否正確。圖 中，S 表示位。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為８字節(jié)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖 。 ● 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進行補償，由于 DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器。這里采用 DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20作為測溫元件。 ● PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。在 FLASH編程時， P0口作為原碼輸入口，當 FLASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時 P0外部電位必須被拉高。 AT89S51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4kbytes 的可編程的 Flash 只讀程序存儲器 ,兼容標準 8051 指令系統(tǒng)及引腳。在 0— 100 攝氏度時，最大線形偏差小于 1 攝氏度。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展，本文將介紹智能集成溫度傳感器 DS18B20的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對以此傳感器， 89S51單片機為控制器構(gòu)成的數(shù)字溫度測量裝置的工作原理及程序設(shè)計作了詳細的介紹。學(xué)號 ： 0709111001 2020 2020 學(xué)年 第 2 學(xué)期 《單片機應(yīng)用技術(shù)》 課 程 設(shè) 計 報 告 題 目： 基于單片機的數(shù)字溫度計 設(shè)計 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 07 電氣自動化本 姓 名： 指導(dǎo)教師： 成 績： 電氣工程系 2020 年 5 月 25 日 1 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 學(xué)生班級： 07 電氣自動化本 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 0709111001 設(shè)計名稱： 基于單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計 起止日期： 2020 年 5 月 24— 2020 年 5 月 28 指導(dǎo)教師： 臧 老師 設(shè)計要求： 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℃～＋ 99℃，精度為177。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。它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ ISP），也可用傳統(tǒng)方法進行編程，所以低價位 AT89S51單片機可為提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。 ● P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 ● P3口： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收 輸出 4個TTL門電流。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。在由外部程序存儲器取址期間，每個機器周期 PSEN兩次有效。 DS18B20 簡單介紹 : DALLAS 最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟。 DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 所示， DQ 為 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。在使用 PL/M、 C等高級語言進行系統(tǒng)程序設(shè)計時，對 DS1820操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。 圖 高速暫存 RAM結(jié)構(gòu)圖 前２個字節(jié)包含測得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 對應(yīng)的溫度計算：當符號位 S=0 時， 表示測得的溫度植為正值，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當 S=1 時， 表示測得的溫度植為負值， 先將補碼變換為原碼，再計算十進制值。 DS18B20 測溫原理 DS18B20 的測溫原理如圖 2 所示，圖中低溫度系 數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)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)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器 2 的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時， DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，進而完成溫度測量 .計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將 55 ℃ 所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。 表 1 DS18B20 暫存寄存器分布 該字節(jié)各位的定義如下： 低 5 位一直都是 1， TM 是測試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測試模式。 （ 2）、 測量數(shù)據(jù)比較 表 2 為采用直接讀取測溫結(jié)果方法和采用計算方法得到的測溫數(shù)據(jù)比較，通過比較可以看出，計算 方法在 DS1820 測溫中不僅是可行的，也可以大大的提高 DS1820 的測溫分辨率。 由圖 1可看到，本電路主要由DSl8820溫度傳感器芯片、 SMCl602A液晶顯示模塊芯片和 89C2051單片機芯片組成。 表 1 SMCl602A芯片的接口信號說明 （三）、 溫度檢測電路 DS18B20 最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線來完成。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根 VCC引線。在檢測到 I/O 引腳上的上升沿之后， DS18B20 等待 15～ 60μ s,并且接 24 著發(fā)送脈沖（ 60～ 240μ s 的低電平信號）。為了讀出從讀時間片開始算起 15微秒的狀