【文章內(nèi)容簡介】 所示。 表 34 分辨率轉(zhuǎn)換 頭 2 個字節(jié)包含測 得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。第 5 個字節(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。 DS18B20 工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖 3 所示。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試模式， DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動， R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率。 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。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。 當 DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16 位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 2 字節(jié)。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃／ LSB 形式表示。下表為 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表。 R0R1000101119101112分辨率/ 位 溫度最大轉(zhuǎn)向時間/ m s9 3 . 7 51 8 7 . 53 7 57 5 0.... 16 減法計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn) 生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器 1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖 信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作按協(xié)議進行。操作協(xié)議 為：初使化 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)。 按鍵查詢電路 本系統(tǒng)設(shè)有四個獨立按鈕，如圖 34 所示。為確保隨時可以控制進入和退出查詢狀態(tài)，所以設(shè)有一個進入和退出查詢狀態(tài)的復(fù)用按鍵，自進入查詢狀態(tài)時，再按對應(yīng)的通道查尋鍵即可查詢各通道信息，例如按下通道 0查詢，假若當前顯示的是通道 0的當前溫度及對應(yīng)的數(shù)字量為上線，如果再次按下該鍵，則顯示的是為報警的下線，如果超溫次數(shù)大于設(shè)定值，則會出現(xiàn)報警現(xiàn)象，提示需對該路的控制對象進行必要的檢查。 圖 35 按鍵電路 17 單片機硬件資源分配 I/O 口配表 P0 口 LED 數(shù)碼管 A 段 P2 口 LED數(shù)碼管 W3 位選端 LED 數(shù)碼管 B 段 LED數(shù)碼管 W1 位選端 LED 數(shù)碼管 C 段 LED數(shù)碼管 W2 位選端 LED 數(shù)碼管 D 段 LED數(shù)碼管 W4 位選端 LED 數(shù)碼管 E 段 獨立 鍵盤的 S4 列選端 LED 數(shù)碼管 F 段 獨立 鍵盤的 S3 列選端 LED 數(shù)碼管 G 段 獨立 鍵盤的 S2 列選端 LED 數(shù)碼管 DP段 獨立 鍵盤的 S1 列選端 P3 口 蜂鳴器 Ds18b20 接口 18 第 4 章 應(yīng)用軟件設(shè)計 主函數(shù)的設(shè)計 整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個控制系統(tǒng)的核 心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件（子程序），它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系。主程序流程見圖 41。 開 始初 始 化檢 測 溫 度顯 示與 設(shè) 定 溫 度 比 較 是 否 超 范 圍報 警返 回yn 圖 41 主函數(shù)流程 19 鍵盤掃描函數(shù)的設(shè)計 圖 42為鍵盤掃描函數(shù) 流程圖，為防止誤讀電平，讀引腳時先寫“ 1”。本系統(tǒng)在 P2 口低四位接有四個開關(guān)，故將低四位寫“ 1”。首先判斷有無鍵按下，然后延時去抖動后再次判有無鍵按下，然后等待鍵的釋放，最后是鍵的識別。假若 ，則 K1=1，因為四個鍵均為復(fù)用鍵，所以 d[0]++表示當前是查詢該路的溫度，對于其他 2路通道也照此設(shè)計。 鍵盤掃描延時去抖動鍵盤掃描有鍵閉合找到閉合鍵閉合鍵釋放建立無效標志建立有效標志返回NYNY 圖 42 鍵盤掃描函數(shù)流程 20 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9字節(jié)，在讀出時需進行CRC 校驗，校驗 有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫，流程如圖 43所示。 讀 取 操 作 ， C R C 效 驗發(fā) 讀 取 溫 度 命 令發(fā) 跳 過 R O M 命 令9 字 節(jié) 完 ？C R C 校 驗 正 ？移 入 溫 度 寄 存 器返 回NYNY發(fā) D S 1 8 B 2 0 復(fù) 位 命 令 如圖 43 報警子程序 報警根據(jù)通過鍵盤設(shè)定的上下限溫度值來比較是否觸發(fā)報警裝置。流程如圖 44所示。 讀 取 更 新 溫 度值是 否 超 過 溫 度 限 制正 常 顯 示 溫 度執(zhí) 行 溫 度 報 警函 數(shù)系 統(tǒng) 初 始 化 圖 44 報警子程序函數(shù) 21 第 5 章 硬件調(diào)試與結(jié)果分析 調(diào)試方法 首先將用 KEIL 編譯好的程序進行編譯，程序無錯誤運行后產(chǎn)生 hex文件，然后用單片機連接電腦用軟件下載到單片機中試運行看結(jié)果。 調(diào)試時單片機 p0 口一次連接顯示管 a 到 dp，將 j6 用線短接， s1 到s4 分別連接單片機 到 顯示管位選連接單片機 到 ,溫度檢測原件 ds18b20 連接 ，連接好電源都打開調(diào)試。 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決辦法 單片機調(diào)試時出現(xiàn)顯示閃爍太大，以至于顯示看不清，應(yīng)看顯示抖動程序是否正確，調(diào)試時按鍵加減顯示過快出現(xiàn)跳躍式顯示，應(yīng)該看看按鍵顯示程序的延時是否符合標準， 調(diào)試結(jié)果 （ 1）開機正常顯示溫度 圖 531 開機顯示 22 （ 2)按下矩陣鍵盤最后一排第一個鍵顯示上限定，按兩下為下限設(shè)定。 圖 532 上線顯示