【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Ch] 這條命令的流程圖和Search ROM相同。然而，只有在最近一次測(cè)溫后遇到符合報(bào)警條件的情況，DS18B20才會(huì)響應(yīng)這條命令。報(bào)警條件定義為溫度高于TH或低于TL。只要 DS18B20不掉電，報(bào)警狀態(tài)將一直保持，直到再一次測(cè)得的溫度值達(dá)不到報(bào)警條件。 b. I/O信號(hào) DS18B20需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫讀0 和讀1。所有這些信號(hào)，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。 和DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開(kāi)始，一個(gè)復(fù)位脈沖跟著一個(gè)存在脈沖表明 DS18B20 已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（適當(dāng)?shù)腞OM命令和存儲(chǔ)器操作命令）。 總線主機(jī)發(fā)送（TX）一復(fù)位脈沖（最短為480us的低電平信號(hào)）接著總線主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接收方式（Rx ）。單線總線經(jīng)過(guò)5k的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài)。在檢測(cè)到 I/O 引腳上的上升沿之后，DS18B20等待1560us并且接著發(fā)送存在脈沖（60240us的低電平信號(hào)）。c . 存儲(chǔ)器操作命令 下述命令協(xié)議概括于表32 表32指 令說(shuō) 明協(xié)議發(fā)出協(xié)議代碼后單總線操作備注溫度轉(zhuǎn)換命令溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換44h讀溫度“忙”狀態(tài)1存儲(chǔ)器命令讀暫存存儲(chǔ)器讀暫存器和CRC字節(jié)BEh讀數(shù)據(jù)直到9字節(jié)寫暫存存儲(chǔ)器寫字節(jié)到暫存器地此2和3處（TH 和TL溫度報(bào)警觸發(fā)器）4Eh寫二個(gè)字節(jié)到地址2，33復(fù)制暫存存儲(chǔ)器把暫存器數(shù)據(jù)復(fù)制到非易性存儲(chǔ)器僅地址2和地址348h讀復(fù)制狀態(tài)2重新調(diào)入E2把貯存在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)值重新調(diào)入暫存器（溫度報(bào)警觸發(fā)器）B8h讀溫度“忙”狀態(tài)讀電源發(fā)送電源模式到主機(jī)B4h讀電源 Write Scratchpad [4E] 這個(gè)命令向 DS1820 的暫存器中寫入數(shù)據(jù)，開(kāi)始位置在地址 2。接下來(lái)寫入的兩個(gè)字節(jié)將被存到暫存器中的地址位置 2 和3?？梢栽谌魏螘r(shí)刻發(fā)出復(fù)位命令來(lái)中止寫入。 Read Scratchpad [BEh] 這個(gè)命令讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從字節(jié)0開(kāi)始，一直進(jìn)行下去，直到第 9（字節(jié) 8，CRC）字節(jié)讀完。如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時(shí)間發(fā)出復(fù)位命令來(lái)中止讀取。 Copy Scratchpad [48h] 這條命令把暫存器的內(nèi)容拷貝到DS18B20的E2存儲(chǔ)器里，即把溫度報(bào)警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲(chǔ)器里。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時(shí)間隙，而DS18B20又正在忙于把暫存器拷貝到E2存儲(chǔ)器，DS18B20就會(huì)輸出一個(gè)“0”，如果拷貝結(jié)束的話，DS18B20則輸出“1”。如果使用寄生電源，總線控制器必須在這條命令發(fā)出后立即起動(dòng)強(qiáng)上拉并最少保持10ms。 Convert T [44h] 這條命令啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換而無(wú)需其他數(shù)據(jù)。溫度轉(zhuǎn)換命令被執(zhí)行，而后 DS18B20保持等待狀態(tài)。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時(shí)間隙，而 DS18B20又忙于做時(shí)間轉(zhuǎn)換的話，DS18B20將在總線上輸出 “0”，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則輸出“1”。如果使用寄生電源，總線控制器必須在發(fā)出這條命令后立即起動(dòng)強(qiáng)上拉，并保持500ms。 Recall E2 [B8h] 這條命令把報(bào)警觸發(fā)器里的值拷回暫存器。這種拷回操作在DS18B20上電時(shí)自動(dòng)執(zhí)行，這樣器件一上電 暫存器里馬上就存在有效的數(shù)據(jù)了。若在這條命令發(fā)出之后發(fā)出讀時(shí)間隙，器件會(huì)輸出溫度轉(zhuǎn)換忙的標(biāo)識(shí)： “0”=忙，“1”=完成。 Read Power Supply [B4h] 若把這條命令發(fā)給 DS18B20 后發(fā)出讀時(shí)間隙，器件會(huì)返回它的電源模式：“0”=寄生電源，“1”=外部電源。 d . 讀/寫時(shí)間隙 DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫是通過(guò)時(shí)間隙處理位和命令字來(lái)確認(rèn)信息交換。 寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開(kāi)始。有兩種寫時(shí)間隙：寫1時(shí)間隙和寫0時(shí)間隙。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個(gè)寫周期間至少1μs的恢復(fù)時(shí)間。 I/O線電平變低后，DS18B20在一個(gè)15μs到60μs的窗口內(nèi)對(duì)I/O線采樣。如果線上是高電平，就是寫1，如果線上是低電平，就是寫0 主機(jī)要生成一個(gè)寫時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平然后釋放，在寫時(shí)間隙開(kāi)始后的 15μs內(nèi)允許數(shù)據(jù)線拉到高電平。 主機(jī)要生成一個(gè)寫0時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保持60μs。 讀時(shí)間隙 當(dāng)從DS18B20讀取數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)生成讀時(shí)間隙。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高高平拉到低電平時(shí)，寫時(shí)間隙開(kāi)始。數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs內(nèi)有效。因此，主機(jī)在讀時(shí)間隙開(kāi)始后必須停止把I/O腳驅(qū)動(dòng)為低電平15μs，以讀取I/O腳狀態(tài)。在讀時(shí)間隙的結(jié)尾，I/O引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。所有讀時(shí)間隙必須最少60μs，包括兩個(gè)讀周期間至少1μs的恢復(fù)時(shí)間。 HS1101簡(jiǎn)介 概述HUMIREL 濕度傳感器 HS1101/HS1100 基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)濕度傳感器可以大批量生產(chǎn)。可以應(yīng)用于辦公自動(dòng)化，車廂內(nèi)空氣質(zhì)量控制，家電，工業(yè)控制系統(tǒng)等。在需要濕度補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合也可以得到很大的應(yīng)用。 　 特點(diǎn)： 　　全互換性 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正 　　長(zhǎng)時(shí)間飽和下快速脫濕 　　可以自動(dòng)化焊接，包括波峰焊或水浸 　　高可靠性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性 　　專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu) 　　可用于線性電壓或頻率輸出回爐 　　快速反應(yīng)時(shí)間 HS1101工作原理溫度檢測(cè)采用HS1101型溫度傳感器，HS1101是HUMIREL公司生產(chǎn)的變?nèi)菔较鄬?duì)濕度傳感器，采用獨(dú)特的工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的電路如圖34所示。圖34 濕度測(cè)量電路555芯片外接電阻R57，R58與HS1101，構(gòu)成對(duì)HS1101的充電回路。7端通過(guò)芯片內(nèi)部的晶體管對(duì)地短路實(shí)現(xiàn)對(duì)HS1101的放電回路，并將引腳2，6端相連引入到片內(nèi)比較器，構(gòu)成一個(gè)多諧波振蕩器。HS1101作為一個(gè)變化的電容器，仿真圖中由Cx代替，連接2和6引腳。充電、放電時(shí)間分別為t 充電 =Cx(R2 +R1 ) ln2 t 放電 =CxR1 ln2由圖附21 HS1101濕度與電容的函數(shù)關(guān)系可知相對(duì)濕度與電容的關(guān)系可看成直線段，所以有f= 1 /(t 充電 +t 放電 )= 1 /[Cx(R2+2R1)ln2)]=[(R1+2R2)Cx]如果 R1=560K,R2=560K那么 f=[(1680)K*C]已知 Cx:161pF～193pF則有 f:5334Hz~4449Hz又 RH=0~100%由此可以看出，空氣相對(duì)濕度與555芯片輸出頻率存在一定線性關(guān)系?？梢酝ㄟ^(guò)微處理器采集555芯片的頻率，然后查表即可得出相對(duì)濕度值。第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)組成整個(gè)系統(tǒng)硬件由三大部分組成：以DS18B20和HS1101溫濕度傳感器為主的溫濕度測(cè)量傳感部分、以STC89C52單片機(jī)為主的控制部分、以1602液晶顯示器為主的顯示部分。系統(tǒng)程序分傳感器控制程序和顯示器程序兩部分，傳感器控制程序是按照DS18B20的通信協(xié)議編制。系統(tǒng)的工作是在程序控制下，完成對(duì)傳感器的讀寫和對(duì)溫度的顯示。整個(gè)系統(tǒng)的電路原理圖如圖41所示：圖41 系統(tǒng)電路原理圖 溫度測(cè)量傳感部分溫度傳感器DS18B20將被測(cè)環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成帶符號(hào)的數(shù)字信號(hào)（以十六位補(bǔ)碼形式，占兩個(gè)字節(jié)）向控制系統(tǒng)傳輸。輸出腳I/。RP1為上拉電阻，傳感器采用外部電源供電，在I/O線上不要求強(qiáng)的上拉。使總線上主機(jī)不需向上連接便在溫度變換期間使線保持高電平，這就允許在變換時(shí)間內(nèi)其它數(shù)據(jù)在單線上傳送。 濕度測(cè)量傳感部分HS1101是電容式濕度傳感器，由于電容不可直接測(cè)量，故選用555多諧震蕩電路檢測(cè)到頻率，然后由單片機(jī)計(jì)算的電容值，再根據(jù)電容值算出相應(yīng)的濕度值，這樣能較精確的測(cè)出當(dāng)前環(huán)境的相對(duì)濕度。 控制部分STC89C52是整個(gè)裝置的控制核心，STC89C52內(nèi)帶8K字節(jié)的FlashROM，EA/VPP接高電平使CPU在地址小于8K時(shí)訪問(wèn)內(nèi)部存儲(chǔ)器，控制程序就可以存放在FlashROM內(nèi)，而無(wú)須外接片外存儲(chǔ)器。Y1為12MHZ晶振與STC89C52的XTAL1和XTAL2引腳相連為系統(tǒng)提供時(shí)鐘頻率。C3和R5構(gòu)成上電復(fù)位電路，C2手動(dòng)上電復(fù)位開(kāi)關(guān)。 蜂鳴器電路原理蜂鳴器額定電流IB≤30mA，而對(duì)于AT89S52單片機(jī)，P1口的灌電流為 1．6mA，拉電流為60μA，由此可見(jiàn)，僅靠單片機(jī)的P1口電流是不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的，必須使用集晶體管放大電路，為了使單片機(jī)消耗的功率更小，所以使用 PNP型晶體管9012。 顯示部分顯示器模塊由1602液晶顯示器及其相配套的控制器、驅(qū)動(dòng)器（driver）和偏壓產(chǎn)生電路構(gòu)成?？赏瑫r(shí)顯示兩行字符。顯示器的BD0～BD7引腳與STC89C52的P0口連接，完成數(shù)據(jù)傳輸。 電源部分，能為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5V電壓。 軟件流程圖主程序開(kāi)始讀取溫濕度報(bào)警線確定定時(shí)器工作方式18B20初始化系統(tǒng)初始化1S標(biāo)志到？鍵盤處理子程序獲取計(jì)算，顯示溫濕度信息N修改報(bào)警線子程序Y圖 41 主程序流程圖第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)K0程序處理入口延遲去抖動(dòng)K0按下？K0按下？溫度報(bào)警線加1菜單是1？濕度報(bào)警線加1菜單是2？K0程序處理返回YYNNNNY K0鍵盤處理子程序K1程序處理入口延遲去抖動(dòng)K1按下？K1按下？溫度報(bào)警線減1菜單是1？濕度報(bào)警線減1菜單是2？K1程序處理返回YYNNNNYYYK1鍵盤處理子程序第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始初始化18B20跳過(guò)讀序列號(hào)，啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換跳過(guò)讀序列號(hào)，讀取溫度值處理返回溫度值溫度是否為正？正負(fù)溫度標(biāo)志位置1置2返回正負(fù)溫度標(biāo)志位置0置2NY溫度采集流程圖圖 42 子程序流程圖主程序開(kāi)始，單片機(jī)將溫濕度預(yù)警線和當(dāng)前溫濕度數(shù)據(jù)顯示在1602液晶屏上。如果K3鍵按下，則進(jìn)行溫濕度報(bào)警線的修改，如果按下K1鍵，則溫度報(bào)警線加1，如果按下K2鍵，則溫度報(bào)警線減1；再次按下K3鍵，光標(biāo)閃爍到濕度報(bào)警線，如果按下K1鍵，則濕度報(bào)警線加1，如果按下K2鍵，則濕度報(bào)警線減1；再次按下K3，液晶屏正常顯示溫濕度。 系統(tǒng)總的程序設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄附1 讀取溫度數(shù)據(jù)子程序的設(shè)計(jì)本節(jié)的主要實(shí)現(xiàn)功能為：將傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息讀出并存于數(shù)據(jù)緩沖器中。_18B20_read() //讀出溫度函數(shù){ _18B20_reset()。 //總線復(fù)位 _18B20_delay(200)。 _18B20_write(0xcc)。 //發(fā)命令 _18B20_write(0x44)。 //發(fā)轉(zhuǎn)換命令 _18B20_reset()。 _18B20_delay(1)。 _18B20_write(0xcc)。 //發(fā)命令 _18B20_write(0xbe)。 temp_data[0]=_18B20read_byte()。 //讀溫度值的低字節(jié) temp_data[1]=_18B20read_byte()。 //讀溫度值的高字節(jié) temp=temp_data[1]。 temp=8。 temp=temp|temp_data[0]。 // 兩字節(jié)合成一個(gè)整型變量。 return temp。 //返回溫度值} 數(shù)據(jù)比較程序的設(shè)計(jì)本節(jié)的主要實(shí)現(xiàn)功能為：將環(huán)境數(shù)據(jù)與所設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)所測(cè)溫度高于設(shè)定值時(shí)，蜂鳴器會(huì)報(bào)警。 if((RH=Rset)||(_1820display[4]=Tset)) beep=0。 else beep=1。 數(shù)據(jù)設(shè)置程序的設(shè)計(jì)本節(jié)的主要實(shí)現(xiàn)功能為：利用“增”、“減”和“切換”三個(gè)按鍵，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫、濕度的設(shè)置。當(dāng)按“切換”鍵后，進(jìn)行溫度的設(shè)置，此時(shí)按“增”鍵，每按一次，溫度增加1度，再次按“切換”鍵后，進(jìn)行濕度的設(shè)置，此時(shí)按“增”鍵，每按一次，濕度增加1度，反之，按“減”鍵時(shí)，相應(yīng)減1度。再次按下“切換”鍵時(shí)，就會(huì)自動(dòng)退出設(shè)置狀態(tài)，進(jìn)入工作狀態(tài)。 if(!K2) //如果按下K2 { dellay(500)。 //延時(shí)去抖動(dòng) menu++。 //菜單加一 if(menu==3) //如果菜單加到3 { Sector_erase(0x2000)。 //擦除扇區(qū)2000 Byte_program(0x2000,Tset)。 //將0X2000地址寫入數(shù)據(jù)Tset Sector_erase(0x2200)。 //擦除扇區(qū)2200 Byt