【文章內(nèi)容簡介】 其中S為符號位。 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。 例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FF6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 暫存存儲器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。 該字節(jié)各位的意義如下：TM R1 R0 1 1 1 1 1低五位一直都是1 ，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如表1所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）表33 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間009011010113751112750根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。 溫度傳感器與單片機(jī)的連接溫度傳感器的單總線(1Wire)與單片機(jī)的P2．0連接，P2．0是單片機(jī)的高位地址線A8。P2端口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O，其輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門電路。對該端口寫“1”，可通過內(nèi)部上拉電阻將其端口拉至高電平，此時(shí)可作為輸入口使用，這是因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某一引腳被外部信號拉低時(shí)會輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)。如執(zhí)行MOVX DPTR指令，則表示P2端口送出高8位的地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，可執(zhí)行MOVX RI指令，P2端口內(nèi)容即為特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中R2寄存器內(nèi)容，整個(gè)訪問期間不改變。在Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P2端口也接收高位地址和其他控制信號。圖35為DSl8820內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖36為DSl8820與單片機(jī)的接口電路。圖35 DS18B20和單片機(jī)的接口連接 復(fù)位信號及外部復(fù)位電路該復(fù)位信號高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期即兩個(gè)機(jī)器周期以上。若使用頻率為12 MHz的晶體振蕩器，則復(fù)位信號持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過2μs才完成復(fù)位操作。圖36 復(fù)位電路 單片機(jī)與報(bào)警電路系統(tǒng)中的報(bào)警電路是由發(fā)光二極管和限流電阻組成。 顯示電路應(yīng)用簡介模塊內(nèi)部自帶字符發(fā)生存儲器（CGROM）,字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是（41H），顯示時(shí)模塊把代碼41H發(fā)給液晶模塊，我們就能在液晶上看到字母“A”。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，豐富的指令可以完成液晶的時(shí)序控制、工作方式式設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示等。采用的LCD1602液晶模塊是標(biāo)準(zhǔn)16針插座，：。 顯示電路的連接圖4 軟件設(shè)計(jì) DS18b20的讀操作DSl8B20的主要數(shù)據(jù)元件有：64位激光Lasered ROM，溫度靈敏元件和非易失性溫度告警觸發(fā)器TH和TL。DSl8B20可以從單總線獲取電源，當(dāng)信號線為高電平時(shí)，將能量貯存在內(nèi)部電容器中；當(dāng)單信號線為低電平時(shí)，將該電源斷開，直到信號線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳?電容)電源為止。此外，還可外接5 V電源，給DSl8B20供電。DSl8B20的供電方式靈活，利用外接電源還可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。DS18B20讀寫時(shí)序如圖41~43：圖41 DS18B20的復(fù)位時(shí)序圖圖42 DS18B20的寫數(shù)據(jù)時(shí)序圖圖43 DS18B20的讀數(shù)據(jù)時(shí)序圖由時(shí)序圖可知，DS18B20在復(fù)位時(shí)需要480us的低電平，等待15us后MCU將總線拉高，等待DS18B20的響應(yīng)信號；DS18B20在寫數(shù)據(jù)時(shí)分為寫“0”和寫“1”操作，寫“0”操作時(shí)，DS18B20需要至少60us的總線被拉低，然后在60us內(nèi)將“0”寫入DS18B20中，持續(xù)時(shí)間至少1us，寫“1”操作是只需將寫入的“0”改為“1”即可；DS18B20讀操作也分為讀“0”和讀“1”操作，讀“0”操作時(shí)，總線需要15us被拉低，再拉高45us，然后再15us內(nèi)將數(shù)據(jù)讀走，讀“1”操作同讀“0”操作。程序流程圖如圖44：開始DS18B20的初始化啟動溫度轉(zhuǎn)換讀取溫度寄存器跳過讀序列號的操作跳過讀序列號的操作DS18B20的初始化RETLOW低八位 HIGH高八位圖44 DS18B20讀取溫度的流程圖 DS18b20的溫度數(shù)據(jù)處理讀出溫度數(shù)據(jù)后，LOW的低四位為溫度的小數(shù)部分，℃，LOW的高四位和HIGH的低四位為溫度的整數(shù)部分，HIGH的高四位全部為1表示負(fù)數(shù)，全為0表示正數(shù)。所以先將數(shù)據(jù)提取出來，分為三個(gè)部分：小數(shù)部分、整數(shù)部分和符號部分。小數(shù)部分進(jìn)行四舍五入處理：℃的話，向個(gè)位進(jìn)1；℃的時(shí)候，舍去不要。當(dāng)數(shù)據(jù)是個(gè)負(fù)數(shù)的時(shí)候，顯示之前要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將其整數(shù)部分取反加一。還因?yàn)镈S18B20最低溫度只能為55℃，所以可以將整數(shù)部分的最高位換成一個(gè)“”，表示為負(fù)數(shù)。圖42為溫度數(shù)據(jù)處理程序的流程圖。開始提取整數(shù)部分存入HT提取小數(shù)部分存入LTLT右移三位,HT++將小數(shù)部分整數(shù)化提取符號部分存入signLT是否大于5是否為負(fù)數(shù)RET負(fù)數(shù)標(biāo)志flag=1YNNY圖45 溫度數(shù)據(jù)處理流程圖 1602顯示部分1602的讀寫時(shí)序圖如下：圖46 1602液晶的讀時(shí)序圖圖47 1602的寫時(shí)序圖根據(jù)以上時(shí)序圖可以得出讀寫程序流程圖如下：開始選擇寫數(shù)據(jù)寫命令RS=1||RS=0選擇寫操作RW=1使能EN準(zhǔn)備好寫入的數(shù)據(jù)DB0~DB7禁止EN結(jié)束開始選擇寫數(shù)據(jù)寫命令RS=1||RS=0選擇讀操作RW=0使能EN禁止EN結(jié)束圖48 1602的寫流程圖圖48 1602的讀流程圖5 運(yùn)行測試6 結(jié)語本文重點(diǎn)介紹了單片機(jī)和數(shù)字傳感器DS18B20的原理和功能，并用DS18B20與AT89S52單片機(jī)、LCD1602組成數(shù)字溫度計(jì)，有超溫報(bào)警功能。 在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過這樣的設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我長進(jìn)了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個(gè)程序并不是一件簡單的事，舉個(gè)例子，以前寫的那幾次，數(shù)據(jù)加減時(shí)，我用的都是BCD碼，這一次，我全部用的都是16進(jìn)制的數(shù)直接加減，顯示處理時(shí)在用除法去刪分,感覺效果比較好，有好多的東西，只有我們?nèi)ピ囍隽耍拍苷嬲恼莆?，只學(xué)習(xí)理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。參考文獻(xiàn)【1】作著：姜濤【2】書名：基于單片機(jī)的數(shù)字式溫度計(jì)設(shè)計(jì)【3】出版社：西北電力學(xué)校【4】出版年月：【5】頁碼：27頁附錄一：仿真電路圖附錄二：系統(tǒng)程序清單includeincludedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned char//sbit S1=P2^0。 //設(shè)置 上下限sbit S2=P2^1。 //加sbit S3=P2^2。 //減//LCD1602//P07==== D07define LCDDATA P1sbit rs=P3^0。sbit wela=P3^1。sbit lcden=P3^2。//