【文章內(nèi)容簡介】 端（在寄生電源接線方式時接地）。 DS18B20的測溫原理DS18B20的測溫原理如圖25所示。用一個高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個門周期，內(nèi)部計數(shù)器在這個門周期內(nèi)對一個低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進行計數(shù)來得到溫度值。計數(shù)器被預(yù)置到對應(yīng)于﹣55℃的一個值。如果計數(shù)器在門周期結(jié)束前到達0，則溫度寄存器的值增加，表明溫度大于﹣55℃。同時，計數(shù)器被復(fù)位到一個值，這個值由斜坡式累加器電路確定，斜坡式累加器電路用來補償感溫振蕩器的拋物線特性。然后計數(shù)器又開始計數(shù)直到0，如果門周期未結(jié)束，將重復(fù)這一過程。斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值，只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器達到被測溫度值。圖25 DS18B20測溫原理圖應(yīng)該注意的是：由于DS18B20單線通信功能是時分完成的，它嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。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)存儲器操作命令處理數(shù)據(jù)。根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復(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進行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500us，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16～60us左右，后發(fā)出60～240us的低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，℃/LSB形式表示。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位S=0時，表示測得的溫度值為正值，可直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當(dāng)S=1時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。 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溫度值格式表溫度/℃二進制表示十六進制表示+125℃0000 0111 1101 000007D0H+85℃0000 0101 0101 00000550H+℃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 1111FE6FH55℃1111 1100 1001 0000FC90H DS18B20與單片機的接口電路DS18B20可以采用電源供電方式(如圖26)，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接+5V電源。圖26 DS18B20采用電源供電方式當(dāng)DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10us。采用寄生電源供電方式時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 系統(tǒng)的硬件組成電路設(shè)計系統(tǒng)的硬件組成部分包括：主控制器STC89C52單片機、溫度傳感器DS18B四位LED顯示電路、加熱、降溫、報警裝置等構(gòu)成。STC89C52連接各模塊的主控制端口，初步選定將要運用到的電子元器件，再用Protues繪制原理圖，再根據(jù)原理圖焊接電路板。 時鐘電路STC89C52芯片內(nèi)部有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成震蕩器。反向放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。在TXAL1和XTAL2兩端跨接由石英晶體及兩個電容構(gòu)成的自激震蕩器，如圖31所示。電容器C1和C2取30pF，選用不同的電容量對震蕩頻率有微調(diào)作用。但石英晶體本身的標(biāo)定頻率才是單片機震蕩頻率的決定因素。圖 31 時鐘電路 時鐘電路中，兩個電容都選擇30pF的電容，電容各一端接與晶振相連，各一端接地。選擇的晶振是頻率為12MHZ。此模塊就是產(chǎn)生像時鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路。 STC89C52的復(fù)位電路STC89C52單片機通常采用上電自動復(fù)位和開關(guān)手動復(fù)位兩種方式。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位電路，如圖32所示，所謂上電復(fù)位，是指單片機只要一上電，便自動地進入復(fù)位狀態(tài)。在通電瞬間，電容C通過電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。圖 32 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。RC復(fù)位電路可以實現(xiàn)上述基本功能，但解決不了電源毛刺和電源緩慢下降等問題，而其調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時會令驅(qū)動能力變差。 LED顯示模塊用STC89C52的P0口作為數(shù)據(jù)線，、 、R/W、E。其中E是下降沿觸發(fā)的片選信號，R/W是讀寫信號，RS是寄存器選擇信號。如圖33。圖33 LED顯示模塊VEE用連接一阻值為10K的電阻，主要用于調(diào)節(jié)對比度的調(diào)整。接高電源時對比度最低，接低電源時，對比度最高。對比度過高時，會產(chǎn)生“鬼影”。因此連接一10K的電阻用以調(diào)整。當(dāng)P0口作為I/O用時需要上拉電阻，用于上拉。 單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20檢測電路DQ 為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源，GND為地信號；VCC為電源信號。圖34為DS18B20檢測電路。圖34 檢測電路 驅(qū)動電路系統(tǒng)使用的是直流馬達，包含周圍磁場、電刷、整流子等元件，電刷和整流子將外部所供應(yīng)的直流電源，持續(xù)地供應(yīng)給轉(zhuǎn)子的線圈，並適時地改變電流的方向，使轉(zhuǎn)子能以同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)。直流馬達的優(yōu)點有速度調(diào)整容易，啟動轉(zhuǎn)矩較大等，但是電刷與整流子保養(yǎng)維修不易。直流馬達廣泛的用在消費電子產(chǎn)品及玩具，如電動刮胡刀、錄音機、CD唱機等，而大輸出功率的直流電動機則是用在電車，快速電梯，工作母機等。圖35 驅(qū)動電路 。首先對溫度采集，將采集到的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)字，采集到的溫度由LCM液晶顯示屏顯示。再將采集到的溫度所屬軟件設(shè)置的哪個范圍。，快捷。，智能的器件搜索，智能化的連線，可輸出高質(zhì)量的圖紙。電路原理圖36清晰明了。圖36 總電路原理圖軟件設(shè)計 DS18B20是可編程器件，在是使用時必須經(jīng)過以下三個步驟：初始化、寫操作、讀操作。每一次讀寫操作之前都要先將DS18B20初始化復(fù)位，復(fù)位成功后才能對DS18B20進行預(yù)定的操作，三個步驟缺一不可。在編寫相應(yīng)的應(yīng)用程序時，必須先掌握DS18B20的通信協(xié)議和時序控制要求。 由于DS18B20是利用一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時序要求。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議由幾種單線上信號類別型組成：復(fù)位脈沖，存在脈沖，寫0，寫1，讀0和讀1。主程序流程圖如圖41所示： 圖41 主程序流程圖include include define uint unsigned int define uchar unsigned char define SET P3_1 define DEC P3_2 define ADD P3_3 define BEEP P3_7 bit shanshuo_st。 bit beep_st。 sbit DIAN=P1^7。 uchar x=0。 signed char m。 uchar n。 uchar set_st=0。 signed char shangxian=38。 signed char xiaxian=5。 uchar LEDData[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff}；void Delay(uint num) { while(num)。 } void InitTimer(void) { TMOD=0x1。 TH0=0x3c。 TL0=0xb0。 } void timer0(void) interrupt 1 { TH0=0x3c。 TL0=0xb0。 x++。 } void int0(vo