【文章內(nèi)容簡介】 前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。 系統(tǒng)組成 由DS18B20構成的智能溫度測量裝置由三部分組成：DS18B20溫度傳感器、89C205顯示模塊。產(chǎn)品的主要技術指標：①測量范圍：55℃+125℃，②測量精度：℃，③反應時間≤500ms。3 智能溫度檢測系統(tǒng)的硬件設計 LED電路在電子技術中，由LED數(shù)碼管顯示0～9的數(shù)是常用的顯示技術。數(shù)碼管顯示時，可用LCD(液晶)，也可用LED數(shù)碼管顯示0～9的數(shù)。這里利用PIC16F84A單片機控制的數(shù)碼管LED顯示電路，如下圖所示。下圖是4位LED數(shù)碼管顯示電路，也可以擴展成更多的位或減少到一位數(shù)的顯示。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 ① 靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。 ② 動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。 STC89C51單片機電路 一、ISP與IAP編程方式 STC89C系列單片機芯片內(nèi)置了ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應用可編程)功能，無需專用編程器即可通過串口()?！　⌒鲁鰪S的STC89C51系列單片機芯片，已經(jīng)設置為單片機徹底放電后再復位，即會先進行ISP監(jiān)控。，就會先將用戶程序下載并燒錄到用戶程序區(qū)，再運行用戶程序，否則軟復位到用戶程序區(qū)，運行用戶程序。在進行ISP燒錄時，可以選擇下次冷啟動時是依舊先進行ISP監(jiān)控，否則跳過ISP監(jiān)控直接運行用戶程序(見圖)?！?二．6時鐘，機器周期模式 標準的8051每個機器周期為12時鐘。增強型的STC89C系列單片機在進行ISP燒錄程序時，可以設置為6時鐘/機器周期(雙倍速)或12時鐘/機器周期工作模式.　　6時鐘/機器周期(雙倍速)工作模式下，定時器的計數(shù)速度會加倍，相應的12時鐘/機器周期模式下的串口波特率也會加倍，因此單片機使用的最高的波特率可以提高一倍。　　三．降低簟片機對外部電磁輻射 通過設置6時鐘/機器周期．(雙倍速)，可以將外接晶振頻率降低一半，能有效降低對外部電磁輻射(EMI)?！　「匾氖?，STC89C系列單片機可以關閉ALE輸出，最有效地降低EMI?！　⊥ㄟ^將ALEoff位()置1，可以使ALE引腳僅在讀取外接存儲器時才有變化電平輸出，從而降低對外部電磁輻射。 　四、內(nèi)部擴展RAMSTC89C系列單片機中的51/52/53(RC系列)在原有8052共256字節(jié)RAM的基礎上，又擴展了256字節(jié)RAM，共有512字節(jié)RAM(000H～1FFH)。54/58/516(RD+系列)則擴展了1024字節(jié)RAM，共有1280字節(jié)RAM(000H～3FFH)。　　通過設置EXTRAM位(見表1)，在使用MOVX@DPTR，A/MOVXA，@DPTR指令時，如訪問在內(nèi)部RAM范圍內(nèi)將會訪問到內(nèi)部RAM，超出此范圍才會訪問外部RAM。訪問內(nèi)部RAM時，不影響P0口/P2口/　五．雙DPTR數(shù)據(jù)指針 標準的8051只有一個1 6位的DPTR數(shù)據(jù)指針，這樣在進行數(shù)據(jù)塊復制等動作時，必須對源地址指針和目標地址指針進行暫存，編程會非常麻煩。STC89C系列單片機內(nèi)有兩個DPTR數(shù)據(jù)指針DPTR0/DPTR1，可以通過設置DPS位()方便地選擇，DPS置0則選中DPTRO，置1則選中DPTR1。通過執(zhí)行INCAUXR1指令，能對DPS快速切換，并不影響AUXR1的高位。此用法與PHILIPS單片機完全一致?！　×當U晨P4口 從引腳圖上可以看出，PLCC4PQFP44兩種封裝方式比PDIP40多出的4個引腳在STC89C51RC/RD+系列單片機上被做成了P4口(SFR地址為0E8H)，～，使用方式上與原有I/0完全一致，可以位操作?！　∑摺?nèi)置看門狗電路 RC/RD+型號的STC89C系列單片機均內(nèi)置了看門狗電路。內(nèi)置看門狗由看門狗定時器控制寄存器WDT_CONTR(見表2)控制?！　N_WDT位()為看門狗允許位，置1時即啟動看門狗。CLR_WDT位()為看門狗清零位，置1則看門狗將重新計數(shù)，此位由硬件自動清零。IDLE_WDT位()為看門狗空閑模式位，當置為1時，看門狗在“空閑模式”時繼續(xù)計數(shù)，當清零時，看門狗在“空閑模式”時不計數(shù)。PS2～PS0位(WDT_CONTR．2～0)用于設定看門狗溢出時間，看門狗溢出時間=(NPrescale32768)/晶振頻率。其中N為每個機器周期的時鐘數(shù)，標準模式為12，雙倍速時為6。Prescale為PS2～PS0位所設定的預分頻值?！　? STC89C系列單片機新增加的ISP_CONTR特殊功能寄存器(SFR地址為0E7H)，實現(xiàn)了單片機系統(tǒng)軟復位(熱啟動之一)功能。用戶只需簡單地控制ISP_CONTR特殊功能寄存器的其中商位SWBS/SWRST就可以系統(tǒng)復位了。SWBS位()選擇從用戶應用程序區(qū)啟動(0)，還是從ISP程序區(qū)啟動(1)。要與SWRST位配合才可以實現(xiàn)，SWRST位()置0則無操作，置1則實現(xiàn)系統(tǒng)復位，硬件自動清零。軟復位與硬件復位一樣，所有的特殊功能寄存器都會復位到初始值，I/O口也會初始化?！　【牛畮/D功能的89LE系列 STC89LE51/52/54/58/516AD型號均內(nèi)帶一個8位精度的高速A/D轉(zhuǎn)換器，擴展RAM均為256字節(jié)(共512字節(jié)，僅能用MOVX A，@Ri/MOVX A，@Ri指令訪問)，不能設置6時鐘/機器周期(雙倍速)模式，其余均與前幾部分相同。另有一款STC89LE516X2，比STC89LE516AD增加6時鐘/機器周期(雙倍速)模式。A/D轉(zhuǎn)換器為電壓輸入型，可做按鍵掃描、電池電壓檢測、頻譜檢測等。　　STC89LE516AD/～，P1_ADC_EN特殊功能寄存器(SFR地址為097H)作為A/D轉(zhuǎn)換輸入通道允許控制，相應位為“1”時，對應的P1．x口被允許作為A/D轉(zhuǎn)換使用，內(nèi)部上拉電阻自動斷開。 DS18B20電路DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預置在－55℃所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預置值。圖3： DS18B20測溫原理框圖DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件： （1） 光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 （2） （2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達，其中S為符號位。 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。 （3）DS18B20溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存