【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單片機(jī)訪問(wèn) 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(guò)一線總線訪問(wèn)DS18B20需要經(jīng)過(guò)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(jì)程序中需要用到的 DS18B20功能指令有： 1． 0xcc:跳過(guò)讀序號(hào)列； 2． 0x44:啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換； 3． 0xbe:讀取溫度寄存器。 DS18B20程序設(shè)計(jì) 圖 18 DS18B20程序測(cè)溫流程 DS18B20 可以精確到 ，對(duì)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(duì)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(hào)位（ 0000則代表溫度為正， 1111 代表了溫度為負(fù)），可以對(duì)這 4位進(jìn)行判斷，如果為 1111，說(shuō)明溫度為負(fù)，則需要將 temp 取反再補(bǔ) 1，圖 18 為 DS18B20 程序測(cè)溫流程圖。 秒表程序設(shè)計(jì) 秒表程序?qū)崿F(xiàn)的是計(jì)時(shí)功能，分為 4位顯示：分十位，分個(gè)位，秒十位，秒個(gè)位。 把定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間定為 50ms， 這樣，計(jì)數(shù)溢出 20次即可得到時(shí)鐘的最小計(jì)時(shí)單位 秒 （若計(jì)數(shù) 2 次則得到的秒表精度為 ）； 秒計(jì)時(shí)是采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)的累積，計(jì)滿 20 次，即得到秒計(jì)時(shí)。 當(dāng)秒計(jì)時(shí)到“ 59”時(shí)，秒清零，分個(gè)位加“ 1”。圖 19為秒表計(jì)時(shí)程序流程圖。 12 圖 19 秒表計(jì)時(shí)程序流程圖 按鍵功能 設(shè)計(jì)中共有 5 個(gè)按鍵，其中一個(gè)用于對(duì) AT89C51 的復(fù)位，當(dāng)按鍵按下時(shí)復(fù)位成功；另外四個(gè)按鍵分別定義為 KEY1—— 測(cè)溫， KEY2—— 秒表， KEY3——秒表暫停 /開(kāi)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(kāi)始： KEY1按下：測(cè)溫功能，顯 示溫度為 （正溫度）或 （負(fù)溫度）； KEY2按下：開(kāi)始秒表計(jì)時(shí)，顯示當(dāng)前計(jì)時(shí) xx分， xx秒； KEY3按下：定時(shí)器 0的定時(shí)控制位 TR0=~TR0，開(kāi)始時(shí) TR0=1，第一次按下時(shí)，秒表暫停，以后每次按下， TR0取反，即第二次按下， TR0=1，則實(shí)現(xiàn)秒 13 表開(kāi)始計(jì)時(shí)； KEY4按下：關(guān)定時(shí)器中斷，使定時(shí)器定時(shí)控制位置 0，令 min和 sec為零，即實(shí)現(xiàn)清零。 3 系統(tǒng)測(cè)試 測(cè)試方案 1．硬件測(cè)試 把系統(tǒng)板分為幾個(gè)部分，分別單獨(dú)測(cè)試，然后再整體測(cè)試。 2．軟件仿真測(cè)試 利用軟件仿真，分別 實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)試，秒表測(cè)試，按鍵測(cè)試。 3． 軟件硬件聯(lián)合測(cè)試 把程序下載到 C51單片機(jī)上，進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。 具體操作：將寫(xiě)好的 C程序通過(guò)單片機(jī)開(kāi)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(cè)溫和秒表功能。 測(cè)試條件與儀器 測(cè)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(wú)誤，硬件電路保證無(wú)虛焊。 硬件測(cè)試儀器：萬(wàn)用表，直流穩(wěn)壓電源、示波器 、單片機(jī)開(kāi)發(fā)板 ； 測(cè)試結(jié)果及分析 Protus 仿真測(cè)試（見(jiàn)附頁(yè)）： 綜合測(cè)試（如圖 21） ： 分別顯示：溫度為 ； 秒表計(jì)時(shí)到 146秒。 14 測(cè)空氣中的溫度 秒表計(jì)時(shí) 圖 21 綜合測(cè)試 圖 剛開(kāi)始測(cè)試的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不夠亮，后來(lái)自己查找了許多資料，找到了原因：三級(jí)管驅(qū)動(dòng)沒(méi)有工作，后來(lái)我自己用面包板焊接了一個(gè)三極管驅(qū)動(dòng)，再修改了程序進(jìn)行檢測(cè)，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(jì)了一下原有的驅(qū)動(dòng)，采用 1k電阻和S9012 PNP型三級(jí)管。 最后我在系統(tǒng)的供電端加入了迷你 usb接口，這樣整個(gè)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(cè)試結(jié)果看，該溫度計(jì)能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)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(shí)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(cè)量溫度功能的基礎(chǔ)上加入了秒表計(jì)時(shí)的功能，秒表可用于長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)時(shí)，并且用戶(hù)可以通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)功能之間的相互轉(zhuǎn)換。 5 心得和體會(huì) 通過(guò)這次 對(duì)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)自己還有許多需要加強(qiáng)的地方，比如：畫(huà) PCB板和畫(huà)原理圖；缺少對(duì)以前許多學(xué)過(guò)的 C語(yǔ)言、模電等課程的溫習(xí)；過(guò) 15 程中我也查找了許多資料，同時(shí)我也學(xué)到了許多東西，在調(diào)適過(guò)程中，動(dòng)手寫(xiě)程序和改程序，一步步將結(jié)果調(diào)適出來(lái)，在動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力的有所提高。更重要的是團(tuán)隊(duì)的協(xié)作，有這樣一句話： 如果我用個(gè)人的能力，可以賺一個(gè)億，可能 100%是我的；但我用十個(gè)人的時(shí)候，我們可能賺到十個(gè)億，可能我只有 10%，我同樣是一個(gè)億，但我們的事業(yè)變大了 。在做這次課題的過(guò)程中，我明白了一個(gè)人的力量是有限的，只有協(xié) 調(diào)好團(tuán)隊(duì)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(jì)（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(shí)物圖 17 附錄 3：仿真測(cè)試圖 溫度仿真測(cè)試：顯示 秒表仿真測(cè)試： 18 附錄 4：源程序 /******************************************************************* 程序說(shuō)明： 主要兩大功能： DS18B20測(cè)溫，秒表計(jì)時(shí)（精確到秒）； 顯示：測(cè)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(shí)，秒清零，分 +1；精度為秒； 按鍵說(shuō)明：按鍵 1— KEY1 選擇測(cè)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(kāi)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(cè)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(kāi)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(shí) 50ms uint temp。 //溫度變量 /**********共陽(yáng)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(yáng)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(shí) void Delay_us(uchar n)。 //微秒延時(shí) void Display2()。 //分、秒顯示 void System_Ini()。 //定時(shí)器 0初始化 void timer0 ()。 //定時(shí)器 0中斷 1 void DS18b20_Reset()。 //DS18b20復(fù)位 bit Read_bit()。 //讀 1位 uchar DS18b20_Read()。 //讀 1個(gè)字節(jié) void Write_bit(bit bitval)。 //寫(xiě) 1位 void DS18b20_Write(uchar byte)。 //寫(xiě) 1個(gè)字節(jié) void Changtemp()。 //開(kāi)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(jì) uchar Keycheck()。 //按鍵檢測(cè) void Key_ser(uchar num)。 //按鍵實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換 /********************************************* 函數(shù)名稱(chēng)： void main()