【正文】 2 DS18B20 序列號(hào)編碼 .............................................................................24 DS18B20 的測(cè)溫原理 .............................................................................24 DS18B20 的測(cè)溫流程 .............................................................................26 DS18B20 數(shù)據(jù)校驗(yàn)與糾錯(cuò) .....................................................................26 DS18B20 在測(cè)溫系統(tǒng)中的應(yīng)用 ..........................................................28 測(cè)溫系統(tǒng)的硬件工作原理 ....................................................................28 注意事項(xiàng) .............................................................................................28第四章軟件設(shè)計(jì) .....................................................................................................29　 設(shè)計(jì)思路 .......................................................................................................29 程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................31 主程序 .....................................................................................................31 讀出溫度子程序 .....................................................................................31 溫度轉(zhuǎn)化命令子程序 ..............................................................................32 計(jì)算溫度子程序 ......................................................................................32 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 ..............................................................................33 LED 顯示程序模塊 .................................................................................33南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III第五章：系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................34　 硬件調(diào)試 .......................................................................................................34 硬件靜態(tài)的調(diào)試 ...................................................................................34 系統(tǒng)硬件調(diào)試 .......................................................................................35　 軟件調(diào)試 .......................................................................................................35 軟硬聯(lián)調(diào) ........................................................................................................35結(jié) 論 ...................................................................................................................36致 謝 ...................................................................................................................37參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................38附 錄 ...................................................................................................................39南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1第一章：緒論：課題背景測(cè)量控制的作用是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中獲取各種參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算的方法，綜合各種先進(jìn)技術(shù)，使每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)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，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī) AT89S52，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用 3 位共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性，都無(wú)法滿足廣大對(duì)象對(duì)嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。在日常生活中，溫度過(guò)高或過(guò)低同樣會(huì)造成一些不良影響。因此，在生產(chǎn)和生活中要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，使溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。經(jīng)過(guò)計(jì)算，每個(gè)字占2個(gè)地址。自動(dòng)報(bào)警主機(jī)的核心器件是單片機(jī)，它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，由它來(lái)接受報(bào)警信號(hào)并控制協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作，考慮到系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟(jì)性因素，采用的是當(dāng)今流行的性價(jià)比比較高的 AT89S52。 AT89S52 特點(diǎn)AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 32 個(gè)雙向 I/O 口 工作電壓XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。AT89S52可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373） ，將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)者必須外加一個(gè)鎖存器將端口0送出的地址鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一個(gè)完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。：INT0，外部中斷0輸入。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。一方面要完成對(duì)各模塊的控制，另一方面也要協(xié)調(diào)好各模塊的時(shí)序及口線沖突問(wèn)題。按鍵復(fù)位電路，易掌握，好操作。語(yǔ)音和音頻信號(hào)不經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換直接以原來(lái)狀態(tài)存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的語(yǔ)音復(fù)制。 芯片工作模式先錄音，能分 160 段(地址為 00H0A0H)。一、語(yǔ)音溫度計(jì)溫馨提示您，當(dāng)前溫度（00H27H）二、一（28H2FH）三、二（30H37H）四、三（38H3FH）五、四（40H47H）六、五（48H4FH）南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14七、六（50H57H）八、七（58H5FH）九、八（60H67H）十、九（68H6FH）十一、十（70H77H）十二、度（78H7FH）十三、溫度過(guò)高（80H87H）十四、溫度合適（88H8FH）十五、溫度過(guò)低（90H97H） 語(yǔ)音電路設(shè)計(jì) 圖 語(yǔ)音電路 DS18B20 芯片簡(jiǎn)介 溫度傳感器的歷史及簡(jiǎn)介溫度的測(cè)量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開(kāi)始。 DS18B20 性能特點(diǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20 是美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易于與未處理器接口等優(yōu)點(diǎn)，適合于各種溫度測(cè)控系統(tǒng)。64 位閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下： 8b 檢驗(yàn) CRC 48b 序列號(hào) 8b 工廠代碼（10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB內(nèi) 部電 源探 測(cè) 位 和單 線 端 口 位產(chǎn) 生 器暫 存 器 下 限 觸 發(fā)上 限 觸 發(fā)溫 度 傳 感 器存 儲(chǔ) 器 和 控 制 邏 輯圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)2) 非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過(guò)軟件寫(xiě)入用戶報(bào)警上下限值。低 5 位一直為１，TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式， Byte0 溫度測(cè)量值 LSB（50H）Byte1 溫度測(cè)量值 MSB（50H） E2PROMByte2 TH 高溫寄存器 ?? TH 高溫寄存器Byte3 TL 低溫寄存器 ?? TL 低溫寄存器Byte4 配位寄存器 ?? 配位寄存器Byte5 預(yù)留（FFH）Byte6 預(yù)留（0CH）Byte7 預(yù)留（IOH）Byte8 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（CRC）圖 DS18B20 內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動(dòng)，R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率,如圖 。當(dāng)符號(hào)位 S＝0 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 S＝1 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。電源檢測(cè)電路用于判定供電方式。一旦某溫度點(diǎn)越限，主機(jī)利用報(bào)警搜索命令，即可識(shí)別正在報(bào)警的器件，并讀出其序號(hào)，而不必考慮非報(bào)警器件。(2) 寫(xiě)時(shí)序 采樣 15~4采樣 15~41主 機(jī) 寫(xiě) 1時(shí) 序主 機(jī) 寫(xiě) 0時(shí) 序圖 寫(xiě)時(shí)序?qū)憰r(shí)序包括寫(xiě) 0 時(shí)序和寫(xiě) 1 時(shí)序。主機(jī)輸出低電平延時(shí) 2us，然后主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式延時(shí) 12us，然后讀取總線當(dāng)前電平，然后延時(shí) 50us[4]。告警搜索命令0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)設(shè)定上限或是下限的片子做出響應(yīng)。初始化：主機(jī)發(fā)一位復(fù)位脈沖（對(duì)短為 480us 的低電平） ，接著主機(jī)釋放總線進(jìn)入接收狀態(tài)，DS18B20 在檢測(cè)到 I/O 引腳上的上升沿之后，等待 15~60us南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24然后發(fā)出存在脈沖（60~240us 的低電平） 。準(zhǔn)備接受用戶的序列號(hào)命令。其中 6 字節(jié)共 48 位的器件序列號(hào)可看成是每個(gè)傳感器固有的地址編碼而在多點(diǎn)測(cè)溫中作為識(shí)別標(biāo)志。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。如果在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中系統(tǒng)具有一定的容錯(cuò)能力，在糾錯(cuò)范圍內(nèi)，就可以對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，提高抗