【正文】 干擾能力和加大傳輸距離，當錯誤超出糾錯范圍時，也可以識別出錯誤的數(shù)據(jù)進行從新采集，從而提高了采集數(shù)據(jù)的可信度。CRC 發(fā)生器產(chǎn)生的邏輯電路是由移位寄存器或異或門組成，也稱除法邏輯電路。得到的余數(shù)若為 0，則表示數(shù)據(jù)正確，余數(shù)不為0，則表示數(shù)據(jù)有錯，通過余數(shù)便可知道結(jié)果是否正確。（3）糾錯：如果結(jié)果不為 0，則意味著數(shù)據(jù)錯誤。一般測溫電纜采用屏蔽 4 芯雙絞線，其中一對接地線與信號線，另一對 Vdd 和地線，屏蔽層在源端單點接地。（6）當不進行復(fù)位時，數(shù)據(jù)線保持為低電平時間不超過 60us，否則將產(chǎn)生復(fù)位讀操作。在正常執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換時，同樣需要調(diào)用一段延時，而本系統(tǒng)利用 CPU 執(zhí)行顯示子程序占有的時間代替這段延時。具體軟件流程圖如圖 所示： 南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31圖 軟件流程圖南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 程序設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。（8）單總線上所掛的 DS18B20 超過 8 個時，要注意微處理器的總線驅(qū)動問題。 注意事項DS18B20 具有測溫系統(tǒng)簡單，測溫精度高，連接方便，站用口線少等優(yōu)點，但是在實際使用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題：（1）DS18B20 從測溫結(jié)束到將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定的轉(zhuǎn)換時間，這是必須保證的，不然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)換錯誤的現(xiàn)象，使溫度輸出總是顯示 85。該方法是首先計算出一位錯誤代碼的樣圖，如表 27 所示。改進算法；直接算法由于循環(huán)次數(shù)較多而且需要的時間很長。實際應(yīng)用中就是通過這種除法邏輯電路對一組數(shù)據(jù)進行校驗和糾錯。下邊將就用軟件對 DS18B20 中數(shù)據(jù)的校驗與糾錯進行詳細的討論，并給出了用查表法進行校驗及糾錯的算法以及實現(xiàn)這一算法的過程。圖 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就是 DS18B20 的測溫原理。（2）手工建立傳感器地址與其序列號的關(guān)系表，并將其固化在程序中。這時，信號線上所有相連 DS18B20 都進行編碼匹配，只有編碼一致的 DS18B20 才被激活，可以接受下面的內(nèi)存訪問命令。在 15us 之內(nèi)將所需寫的位送到數(shù)據(jù)線上，在 15us 到 60us 之間對數(shù)據(jù)線進行采樣，如果采樣為高電平，就寫 1，如果是低電平，寫 0 就發(fā)生。讀暫存器 0BEH讀內(nèi)部 RAM 中的內(nèi)容。單線信號包括復(fù)位脈沖，響應(yīng)脈沖，寫“0” ，寫“1” ，讀“1” 。寫 1 時序，主機輸出低電平，延時 2us，然后釋放總線，延時 60us。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 15～60 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。若采用外部電源給器件供電，外部電源接 VCC 引腳通過 VD2 向器件供電，如圖所示。表 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表：R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ms0 0 9 0 1 10 1 0 11 3751 1 12 750表 　一部分溫度對應(yīng)值表溫度/℃ 二進制表示 十六進制表示+125 0000 0111 1101 000007D0H+85 0000 0101 0101 00000550H+ 0000 0001 1001 00000191H+ 0000 0000 1010 000100A2H+ 0000 0000 0000 00100008H0 0000 0000 0000 10000000H 1111 1111 1111 0000FFF8H 1111 1111 0101 1110FF5EH 1111 1110 0110 1111FE6FH55 1111 1100 1001 FC90H南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1900004) CRC 的產(chǎn)生 在 64 b ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼（CRC） 。因此，在實際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(quán)衡考慮。DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦除的 E2PRAM。信號傳輸采用兩芯（或三芯）電纜構(gòu)成的單總線結(jié)構(gòu)?？墒撬娜秉c是只能近距離觀測，而且水銀有毒，玻璃管易碎。經(jīng)過計算，每個字占 2 個地址。也可作激勵信號單端輸出，外接功率放大器，輸出功率為額定輸出功率的 1/4，約為 120mW左右；（j）采用總線技術(shù)，適于同單片機接口。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，系統(tǒng)選擇了美國 ISD 公司的 ISD1420 芯片。無論是在單片機剛接上電源時，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。當 DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度 A/D 變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為 10 μs。：T0，計時計數(shù)器0輸入。P2除了用做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個時候P2便不能當作I/O來使用了。此外在燒錄8751程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間，AT89S52便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 128x8bit 內(nèi)部 RAM 全雙工 UART 串行中斷口線 （） 。語音電路采用美國 ISD 公司的高保真錄放一體化語音芯片 ISD1420 來完成報警時進行語音提示的預(yù)存工作，根據(jù)警情的不同進行相應(yīng)的語音提示。錄音用S1鍵，放音控制用S2鍵。在學習實踐中提高對理論的認知能力和動手解決實際問題的能力，達到教學實踐相結(jié)合的目的。比如，農(nóng)業(yè)上土壤各個層面上的溫度將會影響植物的生長；在醫(yī)院的監(jiān)護中也用到溫度的測量。將計算機做在一個芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題。隨著單片機技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟等優(yōu)點十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。它具有和普通計算機類似的、強大的數(shù)據(jù)處理功能，通過使用一些科學的算法，可以獲得很強的數(shù)據(jù)處理能力[2]。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對溫度進行嚴格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。采用 MCS51 單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。采用單片機對溫度進行控制,不僅具有控制方便和組態(tài)簡單的優(yōu)點,而且可以提高被控溫度的技術(shù)指標。：溫度參數(shù)、溫度檢測和語音報警 溫度參數(shù)基本范圍50℃110℃℃LED 數(shù)碼直讀顯示可以任意設(shè)定溫度的上下限報警功能 溫度檢測通過 DS18B20 傳感器檢測測量溫度，通過 AT89S52 單片機進行控制，通過用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。按語音提示鍵播報溫度,不按不播報。根據(jù)題目要求，充分利用了單片機靈活控制的優(yōu)點，發(fā)揮其優(yōu)勢功能，采用單片機控制顯示信號燈，提高了系統(tǒng)的靈活性，設(shè)置方便。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 看門狗（WDT）電路 軟件設(shè)置空閑和省電功能南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。PORT0（～）：端口0是一個8位寬的雙向輸出入端口，共有8個位，示位1，依此類推。PORT3（～）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個TTL負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9: RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。主機控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過 3 個步驟：?初始化；?ROM 操作指令；?存儲器操作指令南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 DS18B20 與單片機的接口電路我們要求的溫度在一定的范圍內(nèi)為安全溫度，我們設(shè)置的上界溫度為 35℃，當測量值在正常范圍內(nèi)時，程序控制 輸出低電平，音頻信號不發(fā)聲，當達到一定的上界或者下界時，報警電路開始工作， 同時為高電平，音頻發(fā)音告警，操作人員觀察音頻發(fā)生器是否發(fā)音，就可知道被測量器件工作是否正常。單片機常見的復(fù)位電。由 ISD1420 組成的最小應(yīng)用系統(tǒng)僅包含：一個麥克，喇叭，幾個阻容元件，兩個開關(guān)和電源。如果 AA7 中間至少有一個低電平，則 A0～A7 輸入全解釋為地址位，作為起始地址用，此時地址線僅僅作為輸入端口，在操作過程中不能輸出內(nèi)部地址信息。錄音時按下鍵后開始錄音,錄完每段后放開按鍵,錄音停止。南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中為了配合遠傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測方法，常用的有電阻式、熱電偶式、PN 結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。(1) DS18B20 的性能特點如下 [9]：1) 獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信；2) 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能；3) 無須外部器件；4) 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ～；5) 零待機功耗；6) 溫度以 3 位數(shù)字顯示；7) 用戶可定義報警設(shè)置；8) 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；9) 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。第 5 個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。當 DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進行。該寄生電源的優(yōu)點：第一，檢測遠程溫度時無需本地電源；第二，缺少正常電源時也能讀 ROM。應(yīng)答脈沖使主機知道，總線上有從機設(shè)備，且準備就緒。所有讀時序至少需要 60us，且在 2 次獨立的讀時序之間至少需要 1us 的恢復(fù)時間。表 23 DS18B20 ROM 命令指令約定代碼功能讀ROM33H 讀 DS18B20 中的編碼（既讀 64 位地址）南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23符 合 ROM 55H發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相應(yīng)的 DS18B20，使之做出響應(yīng)，為下一步對該 DS18B20 的讀寫做準備。重調(diào)EEPRAM0B8H 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 4 字節(jié)。主機在讀時間片下降沿之后 15us 內(nèi)完成讀位。二進制數(shù)據(jù)與溫度的對應(yīng)關(guān)系見表 25。主機在進入操作程序前必須用讀 ROM(33H)命令將該 DSl8B20 的序列號讀出。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)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。其中溫度存儲器的低位字節(jié)、高位字節(jié)是以符號擴展，0 表示正數(shù)，1表示負數(shù)值，其余位正整數(shù)部分。下邊對其進行討論并給出查表算法。如果 AY 的最低位是一，則 CRC 只左移。在沒有使用校驗與糾錯方式時，線路大于 20 米，顯示的溫度常出現(xiàn)大幅度的跳動。（3）初始化時，當主機受到 DS18B20 回應(yīng)的低電平信號后等到單總線恢復(fù)高電平后，主機才能接著對 DS18B20 進行操作。南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30(10) 測溫電纜線在這里采用屏蔽 4 雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 Vcc 和地線，屏蔽層在源端點單點接地。圖