【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5 24 當(dāng)符號(hào)位 S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)；當(dāng) S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變換為原碼，在計(jì)算十進(jìn)制值。部分溫度值對(duì)應(yīng)表如 下 表所示 溫度（℃） 二進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù) +125 0000 0111 1101 0000 07D0H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 16 頁 讀／寫時(shí)間片 通過使用時(shí)間片（ time slots）來讀出和寫入 DSl820 的數(shù)據(jù)，時(shí)間片用于處理數(shù)據(jù)位和指定進(jìn)行何種操作的命令字。 寫 時(shí)間片（ Write Tim slots） 圖 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高邏輯電平拉至低邏輯電平時(shí)，產(chǎn)生寫時(shí)間片。有兩種類型的寫時(shí)間片：寫 1 時(shí)間片和寫 0 時(shí)間片。 所有時(shí)間片必須有最短為 60 微秒的持續(xù)期，在各寫周期之間必須有最短為 l 微秒的恢復(fù)時(shí)間。在 I／ 0 線由高電平變?yōu)榈碗娖街螅?DSl820 在 15us 至 60us 的窗口之間對(duì) I／ O 線采樣。如果線為高電平，寫 1 就發(fā)生。如果線為低電平，便發(fā)生寫 0 對(duì)于主機(jī)產(chǎn)生寫 1 時(shí)間片的情況，數(shù)據(jù)線必須先被拉至邏輯低電平，然后就被釋放，使數(shù)據(jù)線在寫時(shí)間片開始之后的 15 微秒之內(nèi)拉至高電平。對(duì)于主機(jī)產(chǎn)生寫 0 時(shí)間片的情況，數(shù)據(jù)線必須被拉至邏輯低電平且至少保持低電平 60us。 圖 DS18B20 的寫時(shí)序 讀時(shí)間片 當(dāng)從 DSl820 讀數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)產(chǎn)生讀時(shí)間片。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至低電平時(shí)，產(chǎn)生讀時(shí)間片。數(shù)據(jù)線必須保持在低邏輯電平至少 l 微秒；來自 DSl820 的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)間片下降沿之后 15 微秒有效。因此，為了讀出從讀時(shí)間片開始算起 15 微秒的狀態(tài)主機(jī)必須停止把 I／ 0 引腳驅(qū)動(dòng)至低電平（見圖 ）。在讀時(shí)間片結(jié)束時(shí)，I／ O 引腳經(jīng)過外部的上拉電阻拉回至高電平。所有讀時(shí)間片的最短持續(xù)期限為 60 微秒，各個(gè)讀時(shí)間片之間必須有最短為 l 微秒的恢復(fù)時(shí)間。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 17 頁 圖 DS18B20 的讀時(shí)序 LED 顯示器 數(shù)碼管結(jié)構(gòu) LED 是當(dāng)外加電壓超過額定電壓值時(shí)發(fā)生擊穿而發(fā)出可見光。 LED 的工作電流通常為 2～２０ｍＡ，工作壓降為２Ｖ左右，使用時(shí)需加限流電阻。 LED 發(fā)光器件一般常用的有兩類：數(shù)碼管和點(diǎn)陣。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)通常使用七段數(shù)碼管。 七段數(shù)碼管又稱七字型數(shù)碼管，分為七段，即 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g，外加小數(shù) 點(diǎn)dp，由 8 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通稱七段 LED，如圖 圖 LED 管腳圖 從內(nèi)部電路上看，數(shù)碼管又可分為共陰極接法和共陽極接法。通過對(duì)公共端（ COM） 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 18 頁 接地或接高電平的控制，可使共陰極或共陽極數(shù)碼管根據(jù)由 a～ g 引腳輸入的代碼來顯示數(shù)字或符號(hào)。對(duì)數(shù)碼管公共端的電位控制操作稱為位選。 為了數(shù)碼管顯示數(shù)字或符號(hào)，要為 LED 顯示器提供代碼，這些代碼是為顯示器顯示字型的，所以也稱之為字型 代碼、段選碼。七段數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管的亮暗來構(gòu)成字型，所以對(duì)應(yīng)于 a～ dp 的字型代碼正好是一個(gè)字節(jié)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表： 位代碼 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp g f e d c b a 應(yīng)用中要將一個(gè) 8 位并行段選碼送至 LED 顯示器對(duì)應(yīng)的引腳，送入的段選碼不同，顯示的數(shù)字或字符也不同。共陰極與共陽極的段選碼互為反碼。 靜態(tài)顯示器 單片機(jī)驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管的方法有很多，按顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。本設(shè)計(jì)用到靜態(tài)顯示。 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通和恒定截至。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端固定接地或接正電源。每個(gè)數(shù)碼管的 8 個(gè)字段分別與 8 位 I/O 口輸出的 1 位相連 .I/O 口只要有段碼輸出，相應(yīng)的字符就顯示出來，并保持不變，直到 I/O 口輸出新的段碼。這種顯示方法的每一位都需要有一個(gè) 8 位輸出口控制。在單片機(jī)系統(tǒng)中，如果并行口的 I/O 資源不夠，而串行口又沒有其他的作用，那么就可以用 74LS164 來擴(kuò)展并行 I/O 口，節(jié)約單片機(jī)資源。 靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將要顯示的數(shù)據(jù) 輸出后就不在管理 LED，直到下一次數(shù)據(jù)傳送時(shí)傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。如果當(dāng)前的數(shù)據(jù)沒有變化單片機(jī)就不用管 LED，有變化時(shí)才傳送數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示的好處就是數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用CPU 的時(shí)間很少。但是在靜態(tài)顯示中，每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O口，該接口用于筆畫信息的傳送。這樣單片機(jī)只要把顯示的筆畫信息發(fā)送到接口電路，數(shù)碼管就可以顯示發(fā)送的字符。要顯示新的數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)再發(fā)送新的編碼。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 19 頁 4 軟件部分 流程圖 ： 圖 溫度控制主程序 流程圖 圖 給出了溫度控制主程序流程圖，圖 給出了溫度轉(zhuǎn)換及讀取子程序流程圖，圖 給出了 顯示溫度子程序流程圖 ，圖 給出了 計(jì)算溫度子程序流程圖 ，圖 給出了比較溫度程序流程圖。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 20 頁 圖 溫度轉(zhuǎn)換及讀取子程序流程圖 圖 顯示溫度子程序流程圖 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 21 頁 圖 計(jì)算溫度子程序流程圖 圖 比較溫度程序流程圖 源程序： ； 主程序 TEMPER_L EQU 31H ； 用于保存讀出溫度的低字節(jié) TEMPER_H EQU 30H ； 用于保存讀出溫度的高字節(jié) T_DF EQU 33H ； FORMAT 后的小數(shù)部分，半字節(jié)的 溫度小數(shù)（存在低 4 位） T_INTEGER EQU 32H ； FORMAT 后的整數(shù)部分，將兩字節(jié) 溫度整合成 1 字節(jié) FLAG BIT 20H ； 標(biāo)志位 DAT BIT ； DS18B20 數(shù)據(jù)線 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 001BH ； 定時(shí)中斷入口地址 LJMP IP1 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 22 頁 ORG 0040H MAIN: CLR EA ； 使用 DS18B20 一定要禁止中斷 MOV SP， 60H MOV T_DF， 00H ； 賦初始溫度為 20 度 MOV T_INTEGER， 20H MOV 21H， 28H ； 賦標(biāo)準(zhǔn)溫度為 28 度 START: LCALL GET_TEMPER ； 調(diào)用讀溫度子程序 LCALL T_FORMAT ； 將讀出的兩字節(jié)溫度格式化，并轉(zhuǎn)換為壓縮 BCD 碼 LCALL COMPARE ； 與設(shè)定值比較，進(jìn)行調(diào)節(jié)，執(zhí)行外部電路 LCALL DISPLAY ； 顯示溫度 AJMP START ； DS18B20 的溫度轉(zhuǎn)換子程序 GET_TEMPER: LCALL SET_18B20 MOV A， 0CCH ； 跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A， 44H ； 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WRITE_1820 LCALL DISPLAY ； 用顯示溫度（持續(xù) 1s 左右）來等 待 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束， 12 位的話要轉(zhuǎn) 換 750ms LCALL SET_18B20 ； 準(zhǔn)備讀溫度前先初始化 MOV A， 0CCH ； 跳過 ROM 匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A， 0BEH ； 發(fā)出讀溫度命令 LCALL WRITE_1820 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 23 頁