【正文】 該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領(lǐng)域的一個簡單實例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測得的溫度通過單片機與通訊模塊相連接，以手機短消息的方式發(fā)送給用戶，使用戶能夠隨時對溫度進行監(jiān)控。通過調(diào)試成型系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了DS18B20除了上述優(yōu)點外，還有一些缺點，如：簡單的硬件連接的代價是復(fù)雜的軟件時序，DS18B20在測量溫度的時候，靈敏度不夠高，溫度快速變化時無法迅速顯示出其變化。 DS18B20的各個命令對時序的要求特別嚴格，所以必須按照所要求的時序才能達到預(yù)期的目的，同時，要注意讀進來的是高位在后低位在前，共有12位數(shù)，小數(shù)4位，整數(shù)7位，還有一位符號位。[3]系統(tǒng)耗損測試。程序代碼通常采用匯編語言或高級語言（C語言）編寫。MCS—51指令系統(tǒng)的指令長度較短，它在存儲空間和執(zhí)行時間方面具有較高的效率，編成的程序占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行也非常的快捷，與本系統(tǒng)的應(yīng)用要求很適合。同時還必須得到相應(yīng)設(shè)計合理的軟件的支持，尤其是微機應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。圖38 晶振電路（3）數(shù)碼管顯示電路 用了7段共陰數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機的輸出端口，便于程序的編寫。初始化DS18B20跳過ROM匹配溫度變換延時1S跳過ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換成顯示碼數(shù)碼管顯示圖3－6 DS18B20測溫流程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。其中符合ROM命令是用來識別連在總線是的DS18B20芯片，其過程是主CPU發(fā)出符合ROM命令（代碼位55H）后，接著送出64位的ROM數(shù)據(jù)序列，從而使主CPU實現(xiàn)對單總線上的特定DS18B20進行尋址，只有與64位序列嚴格相符的DS18B20才能對后續(xù)的操作發(fā)出響應(yīng)，符合ROM命令只對同時掛在總線上的多片DS18B20適用。DS18B20每一步操作都在嚴格的工作時序和通信協(xié)議下進行的。具體應(yīng)用是這樣的，主CPU先向總線發(fā)這條命令，然后再發(fā)64位的ROM數(shù)據(jù)。無論是內(nèi)部寄生電源供電還是外部供電，I/O接口都要接漏極開路或三態(tài)輸出以提高負載驅(qū)動能力。程序可以先跳過ROM，啟動所有DSl8B20進行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。電源檢測電路用于判定供電方式。3) 高速暫存器。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度報警觸發(fā)器,溫度傳感器以及高速緩存器。代替水銀的有酒精溫度計和金屬簧片溫度計，它們雖然沒有毒性，但測量精度很低，只能作為一個概略指示。傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。（2）靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。由于單片機具有強大的運算和控制功能，使得整個系統(tǒng)具有模塊化、硬件電路簡單以及操作方便等優(yōu)點。它具有集成度高、模擬輸入數(shù)字輸出、抗干擾能力強、體積小、接口方便、傳輸距離遠測溫誤差小等特點。單片機AT89C51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(shè)計需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用，系統(tǒng)應(yīng)用三節(jié)電池供電。本設(shè)計主要是實現(xiàn)對溫度進行多點同時測量并準確顯示。 針對目前市場的現(xiàn)狀，本設(shè)計提出了一種可滿足要求、可擴展的并且性價比高的單片機多路測溫系統(tǒng)。進入21世紀后，溫度傳感器正朝著高精度、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。二是模擬集成溫度控制器。 緒論課題的背景在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色，都無時無刻不在與溫度打交道。 要隨著社會的進步和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越重視溫度因素，許多產(chǎn)品對溫度范圍要求嚴格，而目前市場上普遍存在的溫度檢測儀器大都是單點測量，同時有溫度信息傳遞不及時、精度不夠的缺點，不利于工業(yè)控制者根據(jù)溫度變化及時做出決定。關(guān)鍵詞：溫度測量；單總線；數(shù)字溫度傳感器；單片機該傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝制成，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。有的儀表還具有存儲功能，可存儲幾百到幾千組數(shù)據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，微型化、集成化、數(shù)字化正成為傳感器發(fā)展的一個重要方向。對于控制系統(tǒng)可以采用計算機、單片機等。DS18B20智能溫度溫度傳感器進行溫度采集和轉(zhuǎn)換輸出數(shù)字型的溫度值，單片機接受溫度并存儲。按鍵設(shè)置溫度加熱繼電器和風(fēng)扇繼電器單 片 機多路DS18B20傳感器LED顯示聲光報警器圖2－2多路溫度檢測與控制總體設(shè)計框圖第三章 硬件設(shè)計本課程設(shè)計的多點測溫系統(tǒng)是以單片機和單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20為核心，充分利用單片機優(yōu)越的內(nèi)部和外部資源及智能溫度傳感器DS18B20的優(yōu)越性能構(gòu)成一個完備的測溫系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫度的多點測量。測量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。（4）線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。溫度的測量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開始。（1) 智能溫度傳感器DS18B20的性能特點：1) 獨特的單總線接口僅需要一個端口引腳進行通信,可以是串行口也可以是其他I/O口，無須變換，直接輸出被測溫度值（9位二進制，含符號位）。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。DS18B20有兩種供電方式。MCU(單片機)MCU(單片機) UDDDS18B20DS18B20 I/O I/O GND UDD GND圖(a)使用外部電源供電 圖 （b）使用寄生電源供電圖32 DS18B20與微處理器的硬件連接方式由表33可見，分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。 表24是一部分溫度值對應(yīng)的二進制溫度數(shù)據(jù)。提高測量準確制度。如表36所示：① 讀ROM命令（代碼為33H）：該命令允許主CPU讀取DS18B20中的8位產(chǎn)品序列編號、48位產(chǎn)品序列號及8位CRC值。⑤ 尋找報警命令（代碼為ECH）：該命令用于對總線上的報警器件進行尋找ROM一樣。初始化是主CPU發(fā)出一個復(fù)位信號，將數(shù)據(jù)總線上的所有DS18B20復(fù)位，然后釋放總線，該總線位接收狀態(tài)。 另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。圖310 多路溫度采集電路（5）繼電器電路，P1口其他引腳懸空，繼電器電路如圖311所示。高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機，用戶編程時不必仔細了解所用的計算機的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強，常常一個語句已相當于很多條計算機指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。我們依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，將整體軟件系統(tǒng)分割成若干個獨立的程序模塊。設(shè)計系統(tǒng)是一般需要添加一個“看門狗”監(jiān)控模塊，在系統(tǒng)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的干擾時，監(jiān)控模塊將重啟系統(tǒng)，并從斷點處繼續(xù)執(zhí)行。通過調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲中的整數(shù)部分與