數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 15:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和 TL，同時(shí)第 3 和第 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；第 5 個(gè)字節(jié)是復(fù)制配置寄存器，同時(shí)第 5 個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；8 三個(gè)字節(jié)是計(jì)算機(jī)自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第 9 個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)是對(duì)前面的 8 個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16 位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第 2 字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃/LSB 形式表示。當(dāng)符號(hào)位 S=0 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 S=1 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí)DS18B20 的 1 腳接地，2 腳作為信號(hào)線，3 腳接電源。另一種是寄生電源供電方《單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告》 4式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來(lái)完成對(duì)總線的上拉。圖 DS18B20 與單片機(jī)的接口電路圖當(dāng) DS18B20 處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為 10us。采用寄生電源供電方式時(shí) VDD 端接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。3 程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計(jì)算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見(jiàn)圖 。DS18B20 DS18B20 DS18B20單片機(jī)VCCVCCN初始化調(diào)用顯示子程序1s 到？初次上電？讀出溫度值溫度計(jì)算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令NYYY發(fā) DS18B20 復(fù)位命令發(fā)跳過(guò) ROM 命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC 校驗(yàn)9 字節(jié)完？CRC 校驗(yàn)正確？移入溫度暫存器結(jié)束NNY《單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告》 5圖 主程序流程圖 圖 讀出溫度子程序流程圖 讀出溫度子程序讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。其程序流程圖如圖 所示。 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令。當(dāng)采用 12 位分辨率時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為 750ms。在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖 所示。圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖 計(jì)算溫度子程序計(jì)算溫度子程序?qū)?RAM 中讀取值進(jìn)行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并進(jìn)行溫度值正負(fù)的判定，其程序流程圖如圖 所示。圖 計(jì)算溫度子程序流程圖 圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為 0 時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 所示。發(fā) DS18B20 復(fù)位命 令發(fā)跳過(guò) ROM 命令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令結(jié)束Y開(kāi)始溫度零下？溫度值取補(bǔ)碼置“”標(biāo)志計(jì)算小數(shù)位溫度 BCD 值計(jì)算整數(shù)位溫度 BCD 值 結(jié)束置“+”標(biāo)志NYNY溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù) 0？百位數(shù) 0？十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)）結(jié)束N《單片機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告》 64 源程序代碼 主程序MAIN: LCALL DISP1 。調(diào)用顯示子程序 JNB TIME1SOK, MAIN CLR TIME1SOK 。測(cè)溫每 1s 一次 JNB TEMPONEOK, MAIN2。上電時(shí)先溫度轉(zhuǎn)換一次 LCALL READTEMP1 。讀出溫度值子程序 LCALL CONVTEMP 。溫度 BCD 碼計(jì)算處理子程序 LCALL DISPBCD 。顯示區(qū) BCD 碼溫度值涮新子程序 LCALL DISP1 。消閃爍，顯示一次MAIN2: LCALL READTEMP 。溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始 SETB TEMPONEOK LJMP MAIN 讀 DS18B20 程序READDS1820: MOV R7, 08H SETB TEMPDIN NOP NOPREADDS1820LOOP: CLR TEMPDIN NOP NOP NOP SETB TEMPDIN MOV R6, 07H 。延時(shí) 15
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