【正文】 temp=temp | 0x00。DQ=0。}mand=_cror_(mand,1)。}else{DQ=0。for(i=0。i0。bit sflag。具體流程如下圖所示： LED顯示流程圖 整體的溫度處理及顯示流程 整體的溫度處理及顯示流程 源程序include include unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}。測(cè)試部分介紹了測(cè)試的意義、環(huán)境和測(cè)試用例。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入,減法計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫圖2中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性其輸出用，于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門(mén)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)溫度值，這就是DS18B20的測(cè)溫原理。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FF6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。第5個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率?！褫^小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果?！妗窳愦龣C(jī)功耗●可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫●，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)。 方案二：數(shù)字溫度傳感器DS18B20由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。 顯示電路 方案一：采用七段LED數(shù)碼顯示采用七段LED數(shù)碼顯示，LED顯示器內(nèi)部由7段發(fā)光二極管組成，因此亦稱(chēng)之為七段LED顯示器，由于主要用于顯示各種數(shù)字符號(hào)，故又稱(chēng)之為L(zhǎng)ED數(shù)碼管。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P1口管腳寫(xiě)入“1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。它集 Flash 程序存儲(chǔ)器既可在線編程（ISP），也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價(jià)位 AT89S51單片機(jī)可為提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對(duì)于簡(jiǎn)單的測(cè)溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。其中，DSI8B20溫度傳感器芯片采用“一線制”與單片機(jī)相連，它獨(dú)立地完成溫度測(cè)量以及將溫度測(cè)量結(jié)果送到單片機(jī)的工作。顯示電路單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路按鍵輸入電路測(cè)溫電路時(shí)鐘電路復(fù)位電路擴(kuò)展接口：對(duì)時(shí)間和溫度信息定點(diǎn)存儲(chǔ)，并與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換報(bào)警電路 DS18B20溫度測(cè)溫系統(tǒng)框從以上兩種方案，容易看出方案一的測(cè)溫裝置可測(cè)溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。本模塊使用全局變量DispDigMsk 指向下一個(gè)要顯示的數(shù)碼；使用 DispSegTbl[DISP_N_DIG]表示與每個(gè)要顯示的數(shù)碼相對(duì)應(yīng)的段碼；使用 DispSegTblIx 表示指向下一個(gè)要顯示數(shù)碼在段碼表中的位置。主要模塊有讀出溫度模塊、溫度處理模塊和 LED 顯示模塊。關(guān)于主控芯片的體系結(jié)構(gòu)在第二章會(huì)有詳細(xì)的介紹。 為了實(shí)現(xiàn) LED 顯示器的數(shù)字顯示，可以采用靜態(tài)顯示法和動(dòng)態(tài)顯示法。 傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方法基本上是接觸式的，主要有：熱膨脹式溫度計(jì)，電阻式溫度計(jì)，熱電偶式溫度計(jì)等。數(shù)字溫度計(jì)作為數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分發(fā)揮著極其重要的作用。硬件電路主要包括主控制器，測(cè)溫控制電路和顯示電路等，主控制器采用AT89S51單片機(jī)，溫度傳感器采用美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20，顯示電路采用8位共陰極LED數(shù)碼管，74HC573為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)掃描顯示。DS18B20新型單總線數(shù)字溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器，集溫度測(cè)量和A/D轉(zhuǎn)換于一體，直接輸出數(shù)字量，具有接口簡(jiǎn)單、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。下面就本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和思路進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 此外，由于這些測(cè)量方法大都是接觸式的，會(huì)污染一些高純度，高腐蝕性的測(cè)量對(duì)象。數(shù)字溫度計(jì)要求用 4 位共陰極 LED 數(shù)碼管顯示溫度值的百位、十位、個(gè)位及小數(shù)部分，以十進(jìn)制方式顯示。它的主要特性在第三章有詳細(xì)介紹。讀出后存放在一個(gè) 16位數(shù)組 temp_data[]中，其中將低 8 位放在 temp_data[0]中，高 8 位放在 temp_data[1]中。LED 的動(dòng)態(tài)掃描功能通過(guò)以上步驟的循環(huán)實(shí)現(xiàn)。這樣,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大。本溫度計(jì)大體分三個(gè)工作過(guò)程。且人機(jī)交互友好。 : 各引腳功能簡(jiǎn)單介紹如下：●VCC：供電電壓●GND：接地 ●P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每個(gè)管腳可吸收8TTL門(mén)電流。作為輸入時(shí)，P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。●RST：復(fù)位輸入。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時(shí)ALE才起作用。●XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但是本設(shè)計(jì)采用此種方案。DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。開(kāi)漏單總線接口引腳?！裨贒S18B20測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20 時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1，2字節(jié)。 部分溫度值溫度/℃二進(jìn)制表示十六進(jìn)制表示+12500000111 1101000007D0H+00000001 100100010191H+00000000 000010000008H000000000 000000000000H11111111 11111000FFF8H11111110 01101111FE6FH5511111100 10010000FC90HDS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與RAM中的TH、TL字節(jié)內(nèi)容作比較，若TTH或TTL,則將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令作出響應(yīng)。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 讀出溫度流程 溫度傳感器測(cè)出溫度后會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在上、下限報(bào)警寄存器 TH 和 TL 里，要實(shí)現(xiàn)讀出溫度，要將 TH 和 TL 中的數(shù)據(jù)讀出。unsigned char displaycount。for(i=255。for(i=200。 0x01)==0){DQ=0。j)。unsigned char temp。DQ=1。j)。writemandtods18b20(0xcc)。if(displaycount==2){P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80。writemandtods18b20(0xcc)。if((readdata[1] amp。readdata[1]=readdata[1] amp。result=readdata[1]。x=x1。工作于寄生電源方式時(shí), VDD 和GND 均接地, 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用, 原理是當(dāng)1 W ire 總線的信號(hào)線DQ 為高電平時(shí), 竊取信號(hào)能量給DS18B20 供電, 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時(shí)釋放能量為DS18B20 供電。由于DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線，因此它和主機(jī)（單片機(jī)）通信是需要串行通信，而AT89S51 有兩個(gè)串行端口，所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。它有寫(xiě)時(shí)間片和讀時(shí)間片兩種：l 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。所有ROM 操作命令均為8位長(zhǎng)。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。接著，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。所有寫(xiě)時(shí)間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個(gè)寫(xiě)周期至少1μs 的恢復(fù)時(shí)間。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從高電平拉到低電平時(shí)，寫(xiě)時(shí)間隙開(kāi)始，數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs 內(nèi)有效。其次我們?cè)O(shè)計(jì)了它的靈魂軟件電路，通過(guò)用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的控制。學(xué)生簽名：日 期：附 錄PCB連線圖：PCB連線圖硬件仿真圖:硬件仿真圖畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表學(xué)院（部）：學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)班 級(jí)專(zhuān) 業(yè)指導(dǎo)教師姓 名課題名稱(chēng)評(píng)語(yǔ)：是否同意參加答辯：是□ 否□指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)分值：指導(dǎo)教師簽字：