【文章內(nèi)容簡介】 單片機(jī)訪問 DS18B20 DS18B20 充當(dāng)從機(jī)，單片機(jī)是主機(jī)，而單片機(jī)作為主機(jī)通過一線總線訪問DS18B20需要經(jīng)過以下步驟： 1． DS18B20復(fù)位指令； 2．執(zhí)行 ROM指令； 3．執(zhí)行 DS18B20功能指令（ RAM指令）。 11 設(shè)計程序中需要用到的 DS18B20功能指令有： 1． 0xcc:跳過讀序號列； 2． 0x44:啟動溫度轉(zhuǎn)換； 3． 0xbe:讀取溫度寄存器。 DS18B20程序設(shè)計 圖 18 DS18B20程序測溫流程 DS18B20 可以精確到 ，對于正的溫度直接將高八位和低八位進(jìn)行整合，即可求出溫度；對于負(fù)的溫度，讀出的高 8位的最高 4位代表了溫度的符號位（ 0000則代表溫度為正， 1111 代表了溫度為負(fù)），可以對這 4位進(jìn)行判斷，如果為 1111，說明溫度為負(fù)，則需要將 temp 取反再補(bǔ) 1，圖 18 為 DS18B20 程序測溫流程圖。 秒表程序設(shè)計 秒表程序?qū)崿F(xiàn)的是計時功能，分為 4位顯示：分十位，分個位，秒十位，秒個位。 把定時器的定時時間定為 50ms， 這樣，計數(shù)溢出 20次即可得到時鐘的最小計時單位 秒 （若計數(shù) 2 次則得到的秒表精度為 ）； 秒計時是采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累積，計滿 20 次，即得到秒計時。 當(dāng)秒計時到“ 59”時，秒清零，分個位加“ 1”。圖 19為秒表計時程序流程圖。 12 圖 19 秒表計時程序流程圖 按鍵功能 設(shè)計中共有 5 個按鍵，其中一個用于對 AT89C51 的復(fù)位，當(dāng)按鍵按下時復(fù)位成功；另外四個按鍵分別定義為 KEY1—— 測溫， KEY2—— 秒表， KEY3——秒表暫停 /開始， KEY4—— 秒表清零；圖 20為按鍵處理流程圖。 圖 20 按鍵處理流程 程序開始： KEY1按下：測溫功能，顯 示溫度為 （正溫度）或 （負(fù)溫度）； KEY2按下：開始秒表計時，顯示當(dāng)前計時 xx分， xx秒； KEY3按下：定時器 0的定時控制位 TR0=~TR0，開始時 TR0=1，第一次按下時，秒表暫停，以后每次按下， TR0取反，即第二次按下， TR0=1，則實現(xiàn)秒 13 表開始計時； KEY4按下：關(guān)定時器中斷，使定時器定時控制位置 0，令 min和 sec為零，即實現(xiàn)清零。 3 系統(tǒng)測試 測試方案 1．硬件測試 把系統(tǒng)板分為幾個部分，分別單獨(dú)測試，然后再整體測試。 2．軟件仿真測試 利用軟件仿真，分別 實現(xiàn)溫度測試，秒表測試，按鍵測試。 3． 軟件硬件聯(lián)合測試 把程序下載到 C51單片機(jī)上，進(jìn)行系統(tǒng)測試。 具體操作：將寫好的 C程序通過單片機(jī)開發(fā)板下載到 AT89C51上，再將單片機(jī)安裝在系統(tǒng)板上，供 5v直流電，操作按鍵看是否能進(jìn)行測溫和秒表功能。 測試條件與儀器 測試條件：檢查多次，仿真電路和硬件電路必須與系統(tǒng)原理圖完全相同，并且檢查無誤，硬件電路保證無虛焊。 硬件測試儀器：萬用表，直流穩(wěn)壓電源、示波器 、單片機(jī)開發(fā)板 ； 測試結(jié)果及分析 Protus 仿真測試（見附頁）： 綜合測試（如圖 21） ： 分別顯示：溫度為 ； 秒表計時到 146秒。 14 測空氣中的溫度 秒表計時 圖 21 綜合測試 圖 剛開始測試的時候，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不夠亮，后來自己查找了許多資料，找到了原因：三級管驅(qū)動沒有工作，后來我自己用面包板焊接了一個三極管驅(qū)動，再修改了程序進(jìn)行檢測，最后數(shù)碼管能很好的顯示溫度；結(jié)合自己的系統(tǒng)板，我將單片機(jī)的 P2口作為數(shù)碼管的位選端，重新設(shè)計了一下原有的驅(qū)動，采用 1k電阻和S9012 PNP型三級管。 最后我在系統(tǒng)的供電端加入了迷你 usb接口，這樣整個系統(tǒng)就能采用 usb接口與電腦連接和手機(jī)充電器供電。 結(jié)合軟件和硬件的測試結(jié)果看，該溫度計能實現(xiàn)對溫度的測量，并且能隨接觸物的溫度改變而改變。 4 系統(tǒng)特色 系統(tǒng)的特色主要有：采用多種供電方式，采用迷你 USB 接口能實現(xiàn)多種方式的使用，如：手機(jī)充電器，電腦，手機(jī)等；采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 更精確的獲得溫度值；在測量溫度功能的基礎(chǔ)上加入了秒表計時的功能，秒表可用于長時間的計時，并且用戶可以通過按鍵實現(xiàn)功能之間的相互轉(zhuǎn)換。 5 心得和體會 通過這次 對數(shù)字溫度計的設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)自己還有許多需要加強(qiáng)的地方，比如：畫 PCB板和畫原理圖；缺少對以前許多學(xué)過的 C語言、模電等課程的溫習(xí)；過 15 程中我也查找了許多資料，同時我也學(xué)到了許多東西，在調(diào)適過程中，動手寫程序和改程序，一步步將結(jié)果調(diào)適出來，在動手能力和解決問題能力的有所提高。更重要的是團(tuán)隊的協(xié)作，有這樣一句話： 如果我用個人的能力，可以賺一個億，可能 100%是我的；但我用十個人的時候，我們可能賺到十個億，可能我只有 10%，我同樣是一個億，但我們的事業(yè)變大了 。在做這次課題的過程中，我明白了一個人的力量是有限的，只有協(xié) 調(diào)好團(tuán)隊才能獲得最多的成就。 6 參考文獻(xiàn) 1．電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 /康華光主編 2．單片微機(jī)原理、匯編與 C51及接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社 3． C程序設(shè)計（第三版） 譚浩強(qiáng)（著） 清華大學(xué)出版社 16 附錄 1：電路原理圖 附錄 2：實物圖 17 附錄 3：仿真測試圖 溫度仿真測試：顯示 秒表仿真測試： 18 附錄 4：源程序 /******************************************************************* 程序說明： 主要兩大功能： DS18B20測溫，秒表計時（精確到秒）； 顯示：測溫顯示為 () 溫度為正，最后一位顯示字母 C； 溫度 為負(fù)，最后一位顯示字母 E； 秒表顯示為 xx分 xx秒；當(dāng)秒增加到 59時，秒清零，分 +1；精度為秒； 按鍵說明：按鍵 1— KEY1 選擇測溫功能 。 按鍵 2— KEY2 選擇秒表功能； 按鍵 3— KEY3 按下秒表暫停，再次按下秒表開始； 按鍵 4— KEY4 按下秒表清零； ********************************************************************/ include include define uchar unsigned char define uint unsigned int /*******************變量定義 ***********************/ sbit KEY1 = P1^0。 //按鍵，低有效； KEY1—— 測溫， KEY2—— 秒表； sbit KEY2 = P1^1。 sbit KEY3 = P1^2。 //秒表模式暫停 sbit KEY4 = P1^3。 //秒表開始 sbit DQ = P3^3。 //原理圖中 ds18b20接 INT1， INT1為 ； sbit wei4 = P2^7。 //位選口 sbit wei3 = P2^6。 sbit wei2 = P2^5。 sbit wei1 = P2^4。 19 uchar flagnum。 //按鍵標(biāo)志 uchar wenbiao。 //溫度標(biāo)志，溫度為負(fù) wenbiao=0。溫度為正 wenbiao=1。 uchar min,sec。 //秒表分、秒 uchar k。 //定時 50ms uint temp。 //溫度變量 /**********共陽極數(shù)碼管 不含小數(shù)點(diǎn) 編碼 *************/ uchar code Tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 /**********共陽極數(shù)碼管 不含小數(shù)點(diǎn) 編碼 *************/ uchar code Tab1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}。 /*******************函數(shù)聲明 ***********************/ void Delay_ms(uint n)。 //毫秒延時 void Delay_us(uchar n)。 //微秒延時 void Display2()。 //分、秒顯示 void System_Ini()。 //定時器 0初始化 void timer0 ()。 //定時器 0中斷 1 void DS18b20_Reset()。 //DS18b20復(fù)位 bit Read_bit()。 //讀 1位 uchar DS18b20_Read()。 //讀 1個字節(jié) void Write_bit(bit bitval)。 //寫 1位 void DS18b20_Write(uchar byte)。 //寫 1個字節(jié) void Changtemp()。 //開啟溫度轉(zhuǎn)換 uchar Readtemp()。 //讀取溫度 void Display1(uint z)。 //溫度顯示 void Wenduji()。 //溫度計 uchar Keycheck()。 //按鍵檢測 void Key_ser(uchar num)。 //按鍵實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換 /********************************************* 函數(shù)名稱： void main()