【正文】 OM，扣除 8 位產(chǎn)品系列號(hào)和 8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 CRC 之后，產(chǎn)品序列號(hào)占 48 位。DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出端（即單線總線） ，它屬于漏極開(kāi)路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。寄生電源由二極管 VDVD2 和寄生電容 C 所組成。圖 23 示出 N 片 DS18B20 于主機(jī)單片機(jī)的界限，R 位上拉電阻，典型值可取 或者 。每次測(cè)量前，首先將55℃所對(duì)應(yīng)的技術(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器、溫度寄存器中。格式中的第 0~4 位在寫操作時(shí)不予考慮，讀出時(shí)總是“1” ；第 7 位在寫操作時(shí)不予考慮，讀出時(shí)為“0” 。在執(zhí)行讀便箋 RAM 命令后，可將這兩個(gè)字節(jié)的溫度值通過(guò)單線總線傳送個(gè)主機(jī)（Master） ，高位字節(jié)中的符號(hào)代表溫度值為正還是為負(fù)。表 25 64 位激光 ROM 構(gòu)成MSB LSB MSB LSB MSB LSB8 位產(chǎn)品系列號(hào) 48 位產(chǎn)品序號(hào) 8 位 CRC 編碼5．高速暫存器（簡(jiǎn)稱暫存器）它由便箋式 RAM、非易失性電擦寫 EERAM 所組成，后者用來(lái)存儲(chǔ) tH 和 tL 值。表 23 DS18B20 中溫度字節(jié)中的位定義低八位字節(jié)（數(shù)據(jù)位） 2 322 1202 12 2 32 4高八位字節(jié)（符號(hào)位和數(shù)據(jù)位）S S S S S 2 62 52表 24 DS18B20 溫度與數(shù)字輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系溫度/℃ 數(shù)字輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+125 0000 0111 1101 0000 07D0H+85 0000 0101 0101 0000 0550H+ 0000 0001 1001 0001 0191H+ 0000 0000 1010 0010 00A2H+ 0000 0000 0000 1000 0008H0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0101 1111 FE6FH55 1111 1100 1001 0000 FC90H需要指出，溫度值本應(yīng)該為 12 位（其中，符號(hào)占一位） ，但因符號(hào)位從 1 位擴(kuò)展成 5 位，故實(shí)際以 16 位補(bǔ)碼的形式讀出。因此，在實(shí)際應(yīng)用需要在分辨力愈轉(zhuǎn)換時(shí)間二者之間權(quán)衡考慮。這就是 DS18B20 的測(cè)溫原理。圖 23 多片 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路DS18B20 內(nèi)部的測(cè)溫電路框圖如圖 24 所示。當(dāng) I/O 線呈低電平時(shí)，VD1 截止，改由 C 上的電壓 Uc 繼續(xù)向 DS18B20 供電。NC：空腳。利用報(bào)警搜索命令和尋址功能，可迅速識(shí)別出發(fā)生了溫度越限報(bào)警的器件?？赏ㄟ^(guò)編程設(shè)定 9 位~12 位的分辨力。本機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能：，蜂鳴器報(bào)警；?？刂乒?jié)點(diǎn)則根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)讀取的溫度數(shù)據(jù)來(lái)確定合適的控制方式。使用時(shí)，傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集接壘計(jì)算機(jī)，首先從計(jì)算機(jī)輸入該傳感器的產(chǎn)品序列號(hào)，再?gòu)能洷P上讀出有關(guān)數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)完成對(duì)傳感器的檢查、傳感器參數(shù)的讀取，傳感器設(shè)置和記錄工作。MAX6654 還具有選擇“寄生阻抗抵消” （Parasitic Resistance Cancellation，英文縮寫為PRC）模式，能抵消遠(yuǎn)程傳感器引線阻抗所引起的測(cè)溫誤差，即使引線阻抗達(dá)到100Ω，也不會(huì)影響測(cè)量精度。這種系統(tǒng)具有完善的過(guò)熱保護(hù)功能，可用來(lái)監(jiān)控筆記本電腦和服務(wù)器中 CPU 及主電路的溫度。普遍采用了高性能的 ∑—Δ 式 A/D 轉(zhuǎn)換器，它能以很高的采樣速率和很低的采樣分辨率將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再利用過(guò)采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù)，來(lái)提高有效分辨率。典型產(chǎn)品有DSl6DS162TCN75 、LM7MAX6625。 不斷增加測(cè)試功能新型智能溫度傳感器的測(cè)試功能也在不斷增強(qiáng)。其模擬輸入端既可接電壓信號(hào)，亦可接溫度傳感器。例如，美國(guó) MAXIM 公司最新研制的 MAXl298 和 MAXl299 型 5 通道 12 位 ADC 芯片，片內(nèi)就集成了精密溫度傳感器，在—40 到 85℃范圍內(nèi)的測(cè)溫精度可達(dá)177。目前，國(guó)際上許多著名的集成電路生產(chǎn)廠家己開(kāi)發(fā)出上百種智能溫度傳感器產(chǎn)品。模擬集成溫度傳感器是在 20 世紀(jì) 80 年代問(wèn)世的，它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測(cè)量及模擬信號(hào)輸出功能的專用 IC，它屬于最簡(jiǎn)單的一種集成溫度傳感器。 溫度傳感器的發(fā)展歷史人們研究溫度測(cè)量的歷史已相當(dāng)久遠(yuǎn)，所使用的傳感器也種類很多。溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)很重要而普遍的測(cè)量參數(shù)。溫度檢測(cè)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。相對(duì)于產(chǎn)同的溫度報(bào)警器或溫度計(jì)來(lái)說(shuō)，具有讀書方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，適用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對(duì)溫度的測(cè)量及控制始終占據(jù)著重要地位。關(guān)鍵詞：溫度報(bào)警器；溫度傳感器 DS18B20；單線總線；溫度上下限；AT89S52 單片機(jī)；LED 數(shù)碼管基于 DS18B20 的溫度報(bào)警器 II Temperature Alarm System Based On DS18B20AbstractAs the fast development of information technology,precisely measurement and control of temperature had became a hard problem in production..From the initial alcohol or hydrargyum thermometer to nowdays digital integrated temperature measuring system we how fast the sensor technology dramtic development bring about a new evolution both in industy of social develop definitely.This thsis is introducing a temperature alarm system base on the digital thermometer DS18B20 and MCS51 serial microcontroller LED digital display can show both the present temperature and user setted upper and lower temoerature limitation,when the present temperature cross the limitation,the buzzer make out sound to hardware is consisted by temperature display circuitry,keyboards input circuitry,alarm circuitry,reset circuitry and some other it es to software design part,I introduce the flow chart diagram and the overall design first,then give out the software code which meets our demand.The biggest advantage of DS18B20 is that it’s a 1Wire device,which means it will use less pins,and this is also the innovation part of this is also programmabale and low energy consumption makes this system more practice use and worth spreading.Keywords: temperature alarm system。可見(jiàn)傳感器的發(fā)展是飛快的。軟件設(shè)計(jì)從各個(gè)部分的流程框圖出發(fā)，先介紹整體的思路，再編寫出滿足任務(wù)需求的程序。microcontroller AT89S5。如在流感等傳染性疾病爆發(fā)季節(jié)，通過(guò)這樣的系統(tǒng)，只要檢測(cè)到溫度超過(guò)設(shè)定的正常人體體溫就會(huì)發(fā)出報(bào)警，這樣及能更有效的防止流感的擴(kuò)散。單片機(jī)以其集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，在過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，特別是單片機(jī)嵌入式技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑。但依靠人工檢測(cè)既浪費(fèi)時(shí)間、物力、人力， 又有一定的危險(xiǎn)性，且測(cè)量的數(shù)據(jù)也不準(zhǔn)確；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開(kāi)溫度的測(cè)量，各種農(nóng)作物的生長(zhǎng)都跟溫度有直接的關(guān)系，掌握了溫度的變化就可以更好的控制農(nóng)作物的生長(zhǎng)。溫度傳感器隨溫度變化而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻、電容、熱電動(dòng)勢(shì)、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。其主要缺點(diǎn)是外圍電路比較復(fù)雜、測(cè)量精度較低、分辨率不高、需進(jìn)行溫度校準(zhǔn)( 例如非線性校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償、傳感器標(biāo)定等)，另外它們的體積較大、使用也不夠方便。某些增強(qiáng)型集成溫度控制器 (例如 TC652／653)中還包含了 A/D 轉(zhuǎn)換器以及固化好的程序，這與智能溫度傳感器有某些相似之處，但它自成系統(tǒng)，工作時(shí)并不受微處理器的控制，這是二者的主要區(qū)別。智能溫度控制器適配備種微控制器，構(gòu)成智能化溫控系統(tǒng)：它們還可以脫離微控制器單獨(dú)工作，自行構(gòu)成一個(gè)溫控儀，既可以工作在連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，亦可選擇單次轉(zhuǎn)換模式。MAXl298 和 MAXl299 具有兩種輸入方式：差分輸入或單端輸入。℃，為實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量溫度創(chuàng)造了有利條件。智能溫度傳感器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉(zhuǎn)換模式、連續(xù)轉(zhuǎn)換模式、待機(jī)模式，有的還增加了低溫極限擴(kuò)展模式，操作非常簡(jiǎn)便。上述溫度傳感器作為從機(jī)，可通過(guò)專用總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信，由于它們的總線接口符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)，使用戶操作起來(lái)更加簡(jiǎn)便。若故障次數(shù)不滿足上述條件或故障不是連續(xù)發(fā)生的，故障計(jì)數(shù)器就復(fù)位而不會(huì)觸發(fā)中斷端。為防止因人體靜電放電（ESD）而損壞芯片，一些智能溫度傳感器還增加了 ESD保護(hù)電路，一般可承受 1000 到 4000V 的靜電放電電壓。與此同時(shí)， “虛擬傳感器”的概念也被人們所接受，這種傳感器是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)并且完全通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)而成的。數(shù)字傳感器首先將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，在傳送給微控制器作數(shù)據(jù)處理，最后將測(cè)量結(jié)果傳輸給網(wǎng)絡(luò)，以便實(shí)現(xiàn)各傳感器之間、傳感器與執(zhí)行器之間，傳感器與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換及資源共享。它把微控制器 051/805高精度數(shù)—模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器（DAC/ADC） ，閃速存儲(chǔ)器（Flash Memory） 、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）及通信電路等集成單一芯片上，可廣泛用于工業(yè)控制。以下為 DS18B20 的性能特點(diǎn)： 采用 Dallas 公司獨(dú)特的“單線（1Wire）總線”專有技術(shù)，通過(guò)串行通信接口（I/O）直接輸出被測(cè)溫度值。出廠前就作為 DS18B20 唯一的產(chǎn)品序號(hào)，存入其 ROM 中。安徽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 21 DS18B20 引腳圖各引腳說(shuō)明：DQ:數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端（I/O 口） 。電源檢測(cè)電路用于判斷供電方式并輸出相應(yīng)的邏輯電平（“0”表示用寄生電源供電， “1”表示由外部電源供電） ，以便告訴暫存器能夠讀出數(shù)據(jù)和命令。主機(jī)和 DS18B20 所用的電源電壓，分別用 UCC 和 UDD表示，下同。在計(jì)數(shù)門關(guān)閉之前若計(jì)數(shù)器已減至零，溫度寄存器匯總的數(shù)值就增加 ℃。R0、R1 是可編程溫度分辨力位。DS18B20 工作在 12 位模式下溫度字節(jié)中的位定義見(jiàn)表 23，表中的第一行表示溫度的低字節(jié)，第二行表示溫度的高字節(jié)，S 表示符號(hào)位。數(shù)據(jù)先寫入 RAM，經(jīng)校驗(yàn)后在傳給 EERAM。其中，數(shù)字位占 9 位，符號(hào)位也占一位，當(dāng)3DS18B20 工作在 12 位分辨力時(shí)，溫度與數(shù)字輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表 24。表 22 利用 R0、R1 位來(lái)設(shè)定分辨力和最大轉(zhuǎn)換時(shí)間R1 R0 DS18B20 的工作模式/位 溫度分辨力/℃ 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 /ms0 0 9 0 1 10 1 0 11 3751 1 12 750由表可見(jiàn)，設(shè)定的分辨力愈高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間就愈長(zhǎng)。只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉，就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)量溫度值。主機(jī)依次發(fā)出操作指令，各片 DS18B20 即可在200~500ms 之內(nèi)完成溫度轉(zhuǎn)換。當(dāng) I/O 線為高電平時(shí) VD1 導(dǎo)通，VD2 截止，除向 DS18B20供電外，還把部分電能儲(chǔ)存在 C 中。VDD：外接供電電源輸入端（在寄生電源接線時(shí)此腳應(yīng)接地） 。、下限并寫入隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 中?！妗? 本設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及要實(shí)現(xiàn)的功能本設(shè)計(jì)使用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 來(lái)采集溫度數(shù)據(jù)，并將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò) DS18B20 所特有的“1Wire”一總線傳送至 AT89S52 單片機(jī)，利用 AT89S52 來(lái)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理，并通過(guò) LED 數(shù)碼管顯示。其中傳感器節(jié)點(diǎn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量并將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)。美國(guó) B﹠K 公司最近已開(kāi)發(fā)出一種基于軟件設(shè)置的 TEDS 型虛擬傳感器，其主要特點(diǎn)是每只傳感器都有