【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開(kāi)辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，高速暫存器。64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號(hào)，不同的器件地址序列號(hào)不同。8位產(chǎn)品系列號(hào)48位產(chǎn)品序號(hào)8位CRC編碼 DS18B20引腳分布圖 DS18B20高速暫存器共9個(gè)存儲(chǔ)單元序號(hào)寄存器名稱作 用序號(hào)寄存器名稱作 用0溫度低字節(jié)以16位補(bǔ)碼形式存放5保留字節(jié)21溫度高字節(jié)6計(jì)數(shù)器余值2TH/用戶字節(jié)1存放溫度上限7計(jì)數(shù)器/℃3HL/用戶字節(jié)2存放溫度下限8CRCCRC校驗(yàn) 以12位轉(zhuǎn)化為例說(shuō)明溫度高低字節(jié)存放形式及計(jì)算：12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)高低兩個(gè)8位的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位。如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，（等價(jià)說(shuō)明：高8位字節(jié)的低3位和低8位字節(jié)的高4位組成溫度整數(shù)值的二進(jìn)制數(shù)；或者說(shuō)：12位測(cè)量時(shí)，(=1/16)，即右移4位后去掉了二進(jìn)制數(shù)的小數(shù)部分）；如果溫度小于0，這5位為1，（等價(jià)說(shuō)明：當(dāng)溫度小于0時(shí)，整數(shù)部分就是各位取反，小數(shù)部分則是各位取反后加1）。 高8位SSSSS262524低8位2322212021222324說(shuō)明：溫度測(cè)量分辨率有四種，即℃；℃；℃；℃；9~12位的測(cè)量，無(wú)論采用哪種分辨率，溫度整數(shù)的有效位均是表中26~20；以12位為例：溫度值二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)+125℃0000 0111 1101 000007D0H+℃0000 0001 1001 00010191H+℃0000 0000 1010 001000A2H+℃0000 0000 0000 10000008H0℃0000 0000 0000 00000000H℃1111 1111 1111 1000FFF8H℃1111 1111 0101 1110FF5EH℃1111 1110 0110 1111FF6FH125℃1111 1100 1001 0000FC90H DS18B20測(cè)溫原理，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，每次測(cè)量前，首先將55℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 DS18B20測(cè)溫原理圖減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。，于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就是DS18B20的測(cè)溫原理。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)間概念，因此讀寫時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì)DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。在正常測(cè)溫情況下，℃，可采用下述方法獲得高分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果：首先用DS18B20提供的讀暫存器指令(BEH)℃為分辨率的溫度測(cè)量結(jié)果，然后切去測(cè)量結(jié)果中的最低有效位(LSB)，得到所測(cè)實(shí)際溫度的整數(shù)部分Tz，然后再用BEH指令取計(jì)數(shù)器1的計(jì)數(shù)剩余值Cs和每度計(jì)數(shù)值CD。實(shí)際溫度Ts可用式()計(jì)算： (） 溫度采集電路 溫度采集電路 溫度采集電路流程圖開(kāi)始初始化DS18B20應(yīng)答脈沖？發(fā)起Skip Rom命令發(fā)起Convert T 命令延時(shí)1s，等待溫度轉(zhuǎn)換成初始化DS18B20應(yīng)答脈沖？發(fā)起Read Scratchapad命令讀取1，2字節(jié)即為溫度數(shù)值NoNo LED數(shù)碼管的操作LED數(shù)碼管，也叫LED數(shù)碼顯示器，由于它具有很高的性能價(jià)格比、顯示清晰、亮度高、使用方便、電路簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一直在各類電子產(chǎn)品和工程控制中得到非常廣泛的應(yīng)用。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的硬件簡(jiǎn)單、靈活等特點(diǎn)，非常適合使用LED數(shù)碼管作為其輸出設(shè)備，這樣既滿足了控制系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單，又能如實(shí)地顯示被控系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、高度等一些單片機(jī)的處理結(jié)果。LED數(shù)碼管的基本組成是半導(dǎo)體發(fā)光二極管，它是將若干個(gè)發(fā)光二極管，按照一定的筆段組合起來(lái)構(gòu)成的一個(gè)整體。LED數(shù)碼管能顯示0～9十個(gè)數(shù)字及部份英文字母。 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)它由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)長(zhǎng)條形的發(fā)光二極管排列成”日”字形，另一個(gè)發(fā)光二極管在整個(gè)數(shù)碼管的右下角，用來(lái)顯示小數(shù)點(diǎn)。根據(jù)8個(gè)發(fā)光二極管的不同連接形式，可以將LED數(shù)碼管分成共陽(yáng)極和共陰極兩種。將8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極都連在一起的，稱之為共陽(yáng)極LED數(shù)碼管；將8個(gè)發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管。共陰極和共陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的LED數(shù)碼管各筆段名和安排位置是相同的()。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的筆段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆段組合成0～9十個(gè)數(shù)字及部分英文字母。這里我們以共陰極LED數(shù)碼管為例，當(dāng)讓其顯示數(shù)字”3”時(shí)，只要a、b、c、d、g段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，e、f、dp段的發(fā)光二極管不亮，即a、b、c、d、g段發(fā)光二極管的陽(yáng)極加上高電平”1”， e、f、dp段發(fā)光二極管的陽(yáng)極加上低電平”0”，同時(shí)使LED數(shù)碼管的公共陰極接低電平”0”，則LED數(shù)碼管此時(shí)就能顯示數(shù)字”3”。如果加到各筆段對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管陽(yáng)極上的代碼不同，則就能控制LED數(shù)碼管顯示不同的字符和數(shù)字，這個(gè)代碼稱為段碼。通常將這個(gè)段碼用單片機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)字節(jié)進(jìn)行存儲(chǔ)，正好這個(gè)字節(jié)中的8個(gè)二進(jìn)制位(DDDDDDDD0)，依次對(duì)應(yīng)LED數(shù)碼管的8個(gè)筆段dp、g、f、e、d、c、b、a。顯示電路采用4個(gè)共陰極LED數(shù)碼管，從P1口并行輸出溫度段碼，～，控制數(shù)碼管的點(diǎn)亮。 溫度顯示電路 溫度顯示電路的流程圖設(shè)計(jì)開(kāi)始點(diǎn)亮所有數(shù)碼管選中LED1顯符號(hào)延遲選中LED2顯十位延遲選LED3顯個(gè)位延遲選LE結(jié)束設(shè)計(jì)心得體會(huì) 本學(xué)期的單片機(jī)實(shí)習(xí)課題也在一周內(nèi)完成了。俗話說(shuō)“好的開(kāi)始是成功的一半”。說(shuō)這次實(shí)習(xí)，我認(rèn)為最重要的就是做好程序調(diào)試，認(rèn)真的研究老師給的題目。其次，老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的講解要一絲不茍的去聽(tīng)去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢?，做起產(chǎn)品就會(huì)事半功倍。 雖然這次的實(shí)習(xí)算起來(lái)在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間只有幾天，不過(guò)因?yàn)槲覀兌加凶约旱膶?shí)驗(yàn)板，所以在宿舍里做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間一定不止三天。 硬件的設(shè)計(jì)跟焊接都要我們自己動(dòng)手去焊，軟件的編程也要我們不斷的調(diào)試，最終一個(gè)能完成課程設(shè)計(jì)的勞動(dòng)成果出來(lái)了，很高興它能按著設(shè)計(jì)的思想與要求運(yùn)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)然，這其中也有很多問(wèn)題，第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意焊錯(cuò)了線，由于對(duì)課本理論的不熟悉導(dǎo)致編程出現(xiàn)錯(cuò)誤。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次課設(shè)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。對(duì)于這次單片機(jī)綜合課程實(shí)習(xí)，我的第一大心得體會(huì)就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問(wèn)題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到