【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 rom（匹配 rom） 55H 此命令后跟 64位 ROM序列號(hào)，尋址多掛總線上的 DS18B20。只有序列號(hào)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(shí)，可以無需提供 64位 ROM序列號(hào)皆可運(yùn)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(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。 Scarch rom（搜索 rom） F0H 主機(jī)調(diào)用此命令，通過一個(gè)排除法過程，可以識(shí)別出總線上所有器件的 ROM序列號(hào)。 Alarm rom（警報(bào) 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(cè)量時(shí)滿足了告警觸發(fā)條件，才會(huì)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(jī)可以提供 6種內(nèi)存操作命令 ， 如表 27。 DS18B20要求有嚴(yán)格的時(shí)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(hào)類型。其中，除了應(yīng)答脈沖之外，均由主機(jī)產(chǎn)生。而數(shù)據(jù)位讀寫則是通過使用讀、寫時(shí)隙實(shí)現(xiàn)的。 首先了解寫時(shí)隙。當(dāng)主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高平拉至低電平時(shí)，產(chǎn)生 2種類型的寫時(shí)隙：寫 “1” 和 “0” 。所有寫時(shí)隙必 須在 60μs 以上（即由高拉低后持續(xù) 60μs 以上），各個(gè)寫時(shí)隙之間必須保證最短 1us的恢復(fù)時(shí)間。 DS18B20在 DQ線變低后的15μs ～ 60μs 的 端 口對(duì) DQ進(jìn)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(duì)于主機(jī)產(chǎn)生寫 “1” 時(shí) 隙的情況，數(shù)據(jù)線必須先被拉低，然后釋放，在寫時(shí)隙開始后的 15μs ，允許 DQ線拉至高電平。對(duì)于主機(jī)寫 “0” 時(shí)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(shí)隙。當(dāng)主機(jī)從 DS18B20讀數(shù)據(jù)時(shí)，把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生讀時(shí)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(shí)隙下降沿之后 15μs 內(nèi)有效。因此，在此 15μs 內(nèi)，主機(jī)必須停止將 DQ引腳置低。在讀時(shí)隙結(jié)束時(shí) ， DQ引腳通過外部上拉電阻拉回高電平。所有的讀時(shí)隙最短必須持續(xù) 60μs ，各個(gè)讀時(shí)隙之間必須保證最短 1μs 的恢復(fù)時(shí)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(gè)字節(jié)（ TH、 TL和配置寄存器）在發(fā)起復(fù)位脈沖之前， 3個(gè)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(jī)可以隨時(shí)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(jìn) 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(shí)隙，那么只要器件在進(jìn)行復(fù)制就會(huì)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(jī)產(chǎn)生讀時(shí)隙，那么只要器件在進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換就會(huì)輸出 0，轉(zhuǎn)換完成后在輸出 1。 Recall E2（重調(diào)E2存儲(chǔ)器） B8H 將存儲(chǔ)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(shí)自動(dòng)產(chǎn)生。 Read Power Supply（讀供電方式） B4H 主機(jī)發(fā)起此命令后每個(gè)讀數(shù)據(jù)時(shí)隙內(nèi)， DS1820發(fā)信號(hào)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(shí)隙至少需要 60μs ， 且每個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙之間至少需要 1μs 的恢復(fù)時(shí)間。在寫時(shí)序中，主機(jī)將在拉低總線 15μs 內(nèi)釋放總線，并向 DS18B20寫 “1” 。 10 若主機(jī)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(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)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(jī)晶振，這決定了指令運(yùn)行時(shí)間，在軟件設(shè)計(jì)將根據(jù)指令運(yùn)行時(shí)間編寫各種延時(shí)程序。 四、 溫度采集電路與單片機(jī)的連接 本設(shè)計(jì)中使用 DS18B20溫度傳感器進(jìn)行環(huán)境溫度采集和轉(zhuǎn)化 ，其與單片機(jī)的連接圖 如圖 27所示 [4]。 圖 27 單片機(jī)與 DS18B20連接圖 AT89S52單片機(jī)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(shí)隙結(jié)束時(shí)， I/O引腳將通過此上拉電阻拉回到高電平。 要想使 DS18B20進(jìn)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(gè) DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)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(gè)原理，可以選用小一點(diǎn)的電阻，只要保證 DS18B20的工作電流，當(dāng)然也可以直接接在電源上，但是為了使信號(hào)穩(wěn)定，一般在電路設(shè)計(jì)中加上拉電阻。我們選用 。 鐘電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路是用來產(chǎn)生 AT89S52 單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號(hào)， AT89S52 本身 11 就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)， AT89S52 在唯一的時(shí)鐘信號(hào)的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作 ，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。通常時(shí)鐘由于兩種形式：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。 我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。 AT89S52 內(nèi)部有一個(gè)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(gè)自激勵(lì)振蕩器。 電 路中的 C C2的選擇在 30PF 左右，但電容太小會(huì)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(jī)的速度就越快，但對(duì)存儲(chǔ)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(shí)鐘電路設(shè)計(jì)如圖 所示。 圖 時(shí)鐘電路圖 AT89S52 的復(fù)位輸入引腳 RST 為單片機(jī)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(shí)鐘電路工作后，只要 RST 引腳上出現(xiàn)超過兩個(gè) 機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，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(dāng) RET 由高電平變成低電平以后，單片機(jī)復(fù)位。 12 圖 復(fù)位電路圖 按鍵控制部分 第一個(gè)是功能鍵，按一次出現(xiàn) L20，可以進(jìn)行對(duì)下限溫度進(jìn)行設(shè)置 按一次出現(xiàn) H30，可以進(jìn)行對(duì)上限溫度進(jìn)行設(shè)置 按第三次恢復(fù)溫度顯示 第二個(gè)按鍵是增加鍵，可以對(duì)上下限溫度進(jìn)行增大調(diào)整 13 第三個(gè)按鍵是減小鍵，可以對(duì)上