【文章內(nèi)容簡介】 序要求，因此在編程過程中要多加注意，以下為DS18B20典型工作時序簡介。(1）復位時序。使用DS18B20時，首先需將其復位，然后才能執(zhí)行其他命令。復位時，主機將數(shù)據(jù)線激發(fā)為低電平并保持480960μs，然后釋放數(shù)據(jù)線，再由上拉電阻將數(shù)據(jù)線拉升1560μs，然后再由DS18B20發(fā)出響應信號，以將數(shù)據(jù)線激發(fā)成低電平60240μs，這樣，就完成了復位操作。圖39 DS18B20復位時序圖(2）寫時序。在主機對DS18B20寫數(shù)據(jù)（主機對DS18B20發(fā)送各種命令）時，現(xiàn)將數(shù)據(jù)線激發(fā)為低電平，該低電平應大于1μs。然后根據(jù)寫“0或寫“1”來使數(shù)據(jù)線變高或繼續(xù)為低。DS18B20將在數(shù)據(jù)線變成低電平后1560μs對數(shù)據(jù)線進行采樣。要求寫入DS18B20的數(shù)據(jù)持續(xù)時間應大于60μs而小于120μs，兩次寫數(shù)據(jù)之間的時間間隔應大于1μs。 圖310 寫時序圖(3）讀時序。當主機從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，主機先向數(shù)據(jù)線激發(fā)出低電平，然后釋放，以使數(shù)據(jù)線再升為高電平。DS18B20在數(shù)據(jù)線從高電平變?yōu)榈碗娖降?5μs內(nèi)將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上。主機可在15μs后讀取數(shù)據(jù)線以獲得數(shù)據(jù)。 圖311 讀時序圖選用DS18B20溫度傳感器。DS18B20可以把溫度直接轉化為串行數(shù)字信號，使用中不需要附加電路，但與主機通信有嚴格的時序要求。溫度檢測模塊原理圖如下圖211所示，DS18B20選用默認的12位精確的分辨率，此時輸出端DQ輸出的溫度值為16位二進制補碼的表達形式，將數(shù)據(jù)傳入單片機進行處理。圖312溫度檢測模塊原理圖 溫度顯示模塊驅動模塊選擇，,而74HC245輸出高電平為5V。由于74HC245與74LS245相比價格較貴，因此設計中選用74LS245。限流電阻阻值計算，由于七段數(shù)碼管工作電壓為2V,。而七段數(shù)碼管每位正常工作的電流為2mA,而4位七段數(shù)碼管的每一個相同段位又是并聯(lián)的形式連接的，為了保證每位亮度相同，因此每位段位電流應該為2Ma*4=8mA，即流過限流電阻的電流為8mA。因此限流電阻的阻值=，實際設計中采用220Ω的電阻作為限流電阻。 如圖314所示，電路采用4位七段共陰LED數(shù)碼管顯示實時溫度值，采用74LS245增加I/O口的驅動能力。 74LS245用來驅動LED或者其他的設備，它是8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)，74LS245引腳圖如313所示。 （1）74LS245還具有雙向三態(tài)功能，即可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 （2）當8951單片機的P0口總線負載達到或超過PO最大負載能力時必須接入74LS245等總線驅動器。 （3）當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由B向A傳輸（接收）； （4）DIR=“1”，信號由A向B傳輸（發(fā)送）；當片選端/CE為高電平時A、B均為高阻狀態(tài)。圖313 74LS245引腳圖 （5)由于P2口始終輸出地址的高8位，接口時74LS245的三態(tài)控制端/1G和/2G接地，P2口與驅動器輸入線對應相連。P0口與74LS245輸入端相連，/E端接地，保證數(shù)據(jù)線暢通。8051的/BD和/PSEN有效時，74LS245輸入（）其他時間處于輸出（）。圖314 LED顯示電路 溫度顯示模塊電路設計如圖314所示，74LS245的使能端和方向控制端同時接地，此時74LS245的工作狀態(tài)為數(shù)據(jù)由B向A傳送。七段數(shù)碼管段選位通過限流電阻接到74LS245的A總線，74LS245的B總線接單片機的P2口。由于室內(nèi)溫度不會超過100℃，因此顯示時百位不加以顯示。而北方有些地區(qū)冬天是較冷，室內(nèi)溫度有可能達到0℃以下，因此顯示符號位。因此用4位七段數(shù)碼管顯示溫度，4位分別顯示符號位、十位、個位、一位小數(shù)位。數(shù)碼管的4位位選位接晶體管集電極。 圖315 溫度顯示模塊原理圖第四章 系統(tǒng)軟件設計:程序開始時，DS18B20初始化，發(fā)溫度轉換器命令，讀溫度值并存儲然后進行數(shù)據(jù)處理，顯示，,否則重新開始循環(huán)。匯編語言程序源代碼（見附錄C） 。 開始 DS18B20初始化 發(fā)溫度轉換命令 讀溫度值并存儲 數(shù)據(jù)處理 顯示 N 是否為0 Y 結束 圖41主程序設計 顯示子程序取溫度，如果溫度為負值顯示負號延時，否則顯示百位延時，顯示十位延時，顯示個位延時，顯示小數(shù)位延時然后返回。匯編語言子程序源代碼（見附錄C） 取溫度 溫度為負 Y N 顯示百位，延時 顯示負號，延時 顯示十位，延時 顯示個位，延時 顯示小數(shù)位，延時 返回 圖42顯示子程序 第五章 系統(tǒng)仿真調試 由于Proteus軟件元件庫中沒有MQ7氣體傳感器，由于MQ7氣體傳感器兩信號輸出端為電阻信號，由附錄A中MQ7靈敏度特性可得RS阻值范圍為2～20KΩ，所以仿真時MQ7氣體傳感器由20KΩ的滑動變阻器代替。（1）當沒有煤氣、天然氣泄漏時，Rs阻值應該在20KΩ左右，此時該檢測模塊的輸出端為高電平，此時LED 發(fā)光。（仿真效果見圖51）（2）當有煤氣、天然氣泄漏時，Rs阻值應該在2KΩ左右，此時該檢測模塊的輸出端為低電平，此時LED 熄滅。 圖51氣體檢測仿真效果 聲光報警模塊調試將編輯好的程序通過單片機下載器下載到單片機中，將單片機插入面包板，20腳、40腳分別接地和5V電源。蜂鳴器與LED串聯(lián)，正端接5V電源。當 ，LED熄滅，蜂鳴器不報警；，LED閃爍，同時蜂鳴器以相同頻率發(fā)聲報警。與理論值之間存在一定的誤差，產(chǎn)生誤差的原因有：（1)，而不是12MHz，從而使單片機機器周期大于1μs而理論計算時按1μs計算，從而產(chǎn)生誤差。（2)單片機定時程序指令執(zhí)行時，有一定的執(zhí)行時間，而此時間與1s相比較小，編程時將其忽略，從而導致誤差的產(chǎn)生。（3)同時，測量信號也受實驗器材、環(huán)境等諸多因素的影響。設計中對方波信號的要求不是很高，因為方波信號的周期只影響報警的頻率，并不影響報警功能，因此不需要對其進行修改。 溫度部分仿真當溫度為正值時，℃，℃，顯示結果