【文章內(nèi)容簡介】 rom（匹配 rom） 55H 此命令后跟 64位 ROM序列號，尋址多掛總線上的 DS18B20。只有序列號完全匹配的 DS18B20才能響應(yīng)后面的 內(nèi)存操作命令，其他不匹配的將等待復(fù)位脈沖。此命令可用于單掛或多掛接總線。 Skip rom（跳過 rom） CCH 此命令用于單掛接總線系統(tǒng)時，可以無需提供 64位 ROM序列號皆可運行內(nèi)存操作命令。如果總線上掛多掛 DS18B20,并且在此命令后執(zhí)行讀命令，將會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 Scarch rom（搜索 rom） F0H 主機調(diào)用此命令，通過一個排除法過程，可以識別出總線上所有器件的 ROM序列號。 Alarm rom（警報 rom） ECH 此命令流程圖和 scarch rom命令相同，但是 DS18B20只有在最近的一次溫度測量時滿足了告警觸發(fā)條件，才會響應(yīng)此命令。 在成功執(zhí)行了 ROM操作命令之后，才可以使用內(nèi)存操作命令。主機可以提供 6種內(nèi)存操作命令 ， 如表 27。 DS18B20要求有嚴格的時序來保證數(shù)據(jù)的完整。在單線 DQ上，存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 “1” 、寫 “0” 、讀 “1” 、讀 “0” 幾種信號類型。其中，除了應(yīng)答脈沖之外，均由主機產(chǎn)生。而數(shù)據(jù)位讀寫則是通過使用讀、寫時隙實現(xiàn)的。 首先了解寫時隙。當主機將數(shù)據(jù)線從高平拉至低電平時，產(chǎn)生 2種類型的寫時隙：寫 “1” 和 “0” 。所有寫時隙必 須在 60μs 以上（即由高拉低后持續(xù) 60μs 以上），各個寫時隙之間必須保證最短 1us的恢復(fù)時間。 DS18B20在 DQ線變低后的15μs ～ 60μs 的 端 口對 DQ進行采樣，如果為高電平，就為寫 “1” ；如果為低電平， 9 就為寫 “0” 。對于主機產(chǎn)生寫 “1” 時 隙的情況，數(shù)據(jù)線必須先被拉低，然后釋放，在寫時隙開始后的 15μs ，允許 DQ線拉至高電平。對于主機寫 “0” 時隙的情況， DQ線必須被拉至低電平至少保持低電平 60μs 。 再來了解一下讀時隙。當主機從 DS18B20讀數(shù)據(jù)時，把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生讀時隙。數(shù)據(jù)線 DQ必須 保持低電平至少 1μs ，來自 DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時隙下降沿之后 15μs 內(nèi)有效。因此，在此 15μs 內(nèi)，主機必須停止將 DQ引腳置低。在讀時隙結(jié)束時 ， DQ引腳通過外部上拉電阻拉回高電平。所有的讀時隙最短必須持續(xù) 60μs ，各個讀時隙之間必須保證最短 1μs 的恢復(fù)時間。 表 27 內(nèi)存操作命令與說明 命令類型 命令字節(jié) 功能說明 Write Scratchpad（寫暫存器） 4EH 此命令寫暫存器中地址 2~4的 3個字節(jié)（ TH、 TL和配置寄存器）在發(fā)起復(fù)位脈沖之前， 3個字節(jié)都必須要寫。 Rrad Scratchpad（讀暫存器） BEH 此命令讀取暫存器內(nèi)容，從字節(jié) 0~一直讀取到字節(jié) 8。主機可以隨時發(fā)起復(fù)位脈沖以停止此操作。 Copy Scratchpad（復(fù)制暫存器） 48H 此命令將暫存器中的內(nèi)容復(fù)制進 E2RAM，以便將溫度告警觸發(fā)字節(jié)存入非易失內(nèi)存。如果在此命令后產(chǎn)生讀時隙，那么只要器件在進行復(fù)制就會輸出 0，復(fù)制完成后，再輸出 1。 Convenrt T（溫度轉(zhuǎn)換） 44H 此命令開始溫度轉(zhuǎn)換操作。如果在此命令后主機產(chǎn)生讀時隙，那么只要器件在進行溫度轉(zhuǎn)換就會輸出 0，轉(zhuǎn)換完成后在輸出 1。 Recall E2（重調(diào)E2存儲器） B8H 將存儲在 E2RAM中的溫度告警觸發(fā)值和配置寄存器值重新拷貝到暫存器中，此重調(diào)操作在 DS18B20加電時自動產(chǎn)生。 Read Power Supply（讀供電方式） B4H 主機發(fā)起此命令后每個讀數(shù)據(jù)時隙內(nèi)， DS1820發(fā)信號通知它的供電方式： 0為寄生電源方式， 1為外部供電方式。 所有的讀寫時隙至少需要 60μs ， 且每個獨立的時隙之間至少需要 1μs 的恢復(fù)時間。在寫時序中，主機將在拉低總線 15μs 內(nèi)釋放總線，并向 DS18B20寫 “1” 。 10 若主機拉低總線后能保持 60μs 的低電平，則向 單總線器件寫 “0” 。 DS18B20僅在主機發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時隙，以便 DS18B20能傳輸數(shù)據(jù)。 特別需要注意的是，與 DS18B20 配套使用的是頻率為 單片機晶振，這決定了指令運行時間，在軟件設(shè)計將根據(jù)指令運行時間編寫各種延時程序。 四、 溫度采集電路與單片機的連接 本設(shè)計中使用 DS18B20溫度傳感器進行環(huán)境溫度采集和轉(zhuǎn)化 ，其與單片機的連接圖 如圖 27所示 [4]。 圖 27 單片機與 DS18B20連接圖 AT89S52單片機的 DS18B20的 I/O腳，作為 數(shù)據(jù)的讀入和寫出。電阻 R11作為 DS18B20的 I/O口 的 上拉電阻，在讀時隙結(jié)束時， I/O引腳將通過此上拉電阻拉回到高電平。 要想使 DS18B20進行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個 DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達到 1mA，電路采用 5V電源供電，根據(jù) I=U/R=5/4700=，所以根據(jù)這個原理，可以選用小一點的電阻，只要保證 DS18B20的工作電流，當然也可以直接接在電源上，但是為了使信號穩(wěn)定，一般在電路設(shè)計中加上拉電阻。我們選用 。 鐘電路設(shè)計 時鐘電路是用來產(chǎn)生 AT89S52 單片機工作時所必須的時鐘信號， AT89S52 本身 11 就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為保證工作方式的實現(xiàn)， AT89S52 在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時序執(zhí)行指令進行工作 ，時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘由于兩種形式：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。 我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。 AT89S52 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為 XTAL1 和 XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個自激勵振蕩器。 電 路中的 C C2的選擇在 30PF 左右，但電容太小會影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在 ～ 12MHZ 之間，頻率越高單片機的速度就越快，但對存儲器速度要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的 NPO電容，采用的晶振頻率為 12MHZ。本次系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計如圖 所示。 圖 時鐘電路圖 AT89S52 的復(fù)位輸入引腳 RST 為單片機提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開始執(zhí)行，在 AT89S52 的時鐘電路工作后，只要 RST 引腳上出現(xiàn)超過兩個 機器周期以上的高電平時，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要 RST 保持高電平，則 AT89S52 循環(huán)復(fù)位，只有當 RET 由高電平變成低電平以后，單片機復(fù)位。 12 圖 復(fù)位電路圖 按鍵控制部分 第一個是功能鍵，按一次出現(xiàn) L20，可以進行對下限溫度進行設(shè)置 按一次出現(xiàn) H30，可以進行對上限溫度進行設(shè)置 按第三次恢復(fù)溫度顯示 第二個按鍵是增加鍵，可以對上下限溫度進行增大調(diào)整 13 第三個按鍵是減小鍵，可以對上