【文章內(nèi)容簡介】 溫原理1. DS18B20的測溫原理:每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的48位序列號(hào)，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀ROM(33H)命令將該DSl8B20的序列號(hào)讀出。程序可以先跳過ROM，啟動(dòng)所有DSl8B20進(jìn)行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個(gè)DSl8B20的溫度數(shù)據(jù)。DS18B20的測溫原理如圖54所示，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)，進(jìn)而完成溫度測量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，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。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)值即為所測溫度。圖54中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計(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)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值. 另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，他有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，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)。減法計(jì)數(shù)器斜坡累加器減到0減法計(jì)數(shù)器預(yù) 置低溫度系數(shù)振 蕩 器高溫度系數(shù)振 蕩 器計(jì)數(shù)比較器預(yù) 置溫度寄存器減到0圖5－4 測溫原理內(nèi)部裝置2. DS18B20的測溫流程初始化DS18B20跳過ROM匹配溫度變換延時(shí)1S跳過ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換成顯示碼數(shù)碼管顯示圖5－5 DS18B20測溫流程六、硬件設(shè)計(jì)（一）溫度采集電路 溫度采集電路的核心采用DS18B20，DS18B20采集的溫度直接送至單片機(jī)進(jìn)行處理。（二）顯示電路顯示部分采用數(shù)碼管顯示方式。數(shù)碼管用四位一體的共陽數(shù)碼管。段選直接由單片機(jī)控制，位選通過單片機(jī)P1口接上8850進(jìn)行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。（三）時(shí)鐘電路晶振為12M,選取合適的電容和晶振，電路圖如下：（四）復(fù)位電路，電路圖如下：（五）報(bào)警電路報(bào)警電路圖如下：如果需要蜂鳴器的蜂鳴效果更好的話，建議將電阻R11的阻值減小。（六）按鍵電路按鍵電路主要是可作為其設(shè)計(jì)輔助功能，例如：設(shè)置風(fēng)扇檔位等?，F(xiàn)將按鍵電路接在單片機(jī)第39腳P00上，電路圖如下：（七）總電路（8腳）進(jìn)行處理。顯示部分采用數(shù)碼管顯示方式。數(shù)碼管用四位一體的共陽數(shù)碼管。段選直接由單片機(jī)P2口控制，（14腳）接上8850進(jìn)行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。、（6腳）分別控制燈泡、風(fēng)扇電路的通斷。 （7腳）控制蜂鳴器報(bào)警。以上各I/O口管腳都是低電平有效。時(shí)鐘電路接在單片機(jī)第119腳，晶振為12M。復(fù)位電路接在單片機(jī)第9腳。單片機(jī)第31腳（/VP）接高電平VCC，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)（程序地址小于4KB）。按鍵電路接在單片機(jī)第39腳，按下按鍵。5V直流電源串聯(lián)LED發(fā)光二極管，工作時(shí)LED放光。（八）PCB板電路七、軟件設(shè)計(jì)（一）主程序流程圖完成主程序的一系列功能：雞雛孵化室溫度調(diào)控。對(duì)超過或低于80度的水溫進(jìn)行加熱或散熱，并于數(shù)碼管顯示。圖71所示高于125℃顯示“+”溫度顯示“E2”是開始檢測室溫顯示“E0”低于55℃顯示“E1”顯示“”溫度低于37℃高于39℃3739℃加熱并報(bào)警散熱并報(bào)警正常工作，停止加熱散熱報(bào)警否是否是否是否DS18B20不存在？溫度低于0℃圖71（二）本設(shè)計(jì)源碼//文件名： //功能：實(shí)現(xiàn)溫度顯示 //硬件連接：外部電源供電，且只有1個(gè)DS18B20 //原理：單總線協(xié)議（讀取溫度七步驟，如程序注釋） //注意：此程序晶振為12M，其他晶振需跟據(jù)DS18B20資料修改 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// include include // 聲明_nop_() 便于實(shí)現(xiàn)延時(shí) sbit DS18B20=P1^7。 sbit c0=P1^0。//位控sbit c1=P1^1。sbit c2=P1^2。sbit c3=P1^3。sbit dp=P2^7。 //小數(shù)點(diǎn)sbit ming=P1^6。 //蜂鳴器sbit re=P1^4 。 //加熱器sbit fang=P1^5 。 // 風(fēng)扇unsigned char code LEDMAP[] = { 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xFF,0x86,0xb9,0xbf //滅 E + }。 bit DS18B20_FLG = 0。 //“1”：DS18B20存在 ；“0”：DS18B20不存在bit TEMP_FLG = 0。 //“1”：溫度為負(fù) bit T1S_FLG = 0。 //“1”：1秒鐘到 unsigned int t1s。 unsigned char LEDBuf[6]。 //定時(shí)中斷 Timer0() interrupt 1 { t1s++。 if(4000 == t1s) { t1s =0。 T1S_FLG = 1。 } } void delay(unsigned int i) { while(i)。 } //顯示子函數(shù) display() { c0=1。 c1=1。 c2=1。 c3=1。 // 關(guān)所有LED P2 = LEDMAP[LEDBuf[0]]。 c0=0。 delay(80)。 c0=1。 c1=1。 c2=1。 c3=1。 // 關(guān)所有LED P2 = LEDMAP[LEDBuf[1]]。 dp=0。 //小數(shù)點(diǎn) c1=0。 delay(80)。 c0=1。 c1=1。 c2=1。 c3=1。 // 關(guān)所有LED P2 = LEDMAP[LEDBuf[2]]。 c2=0。 delay(80)。 c0=1。 c1=1。 c2=1。 c3=1。 // 關(guān)所有LED P2 = LEDMAP[LEDBuf[3]]。 c3=0。 delay(80)。 } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //DS18B20驅(qū)動(dòng) //初始化DS18B20步驟：