【文章內(nèi)容簡介】 蕩器（OSC2）。在溫度較低時(shí)，由于OSC2的開門時(shí)間較短，因此溫度測量計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值（n）較??；而當(dāng)溫度較高時(shí)，由于OSC2的開門時(shí)間較長，其計(jì)數(shù)值（m）增大。如果在上述數(shù)值基礎(chǔ)上再加上一個(gè)同實(shí)際溫度相差的校正數(shù)據(jù)，就可以構(gòu)成一個(gè)高精度的數(shù)字溫度傳感器。該公司將這個(gè)校正值寫入芯片中的不揮發(fā)存儲器中，這樣傳感器輸出的數(shù)字量就可以作為實(shí)際測量的溫度數(shù)據(jù)，而不需要再進(jìn)行校準(zhǔn)。它可測量的溫度范圍為55186。C~+125186。C，在0186。C~+70186。C范圍內(nèi)，測量精度為177。，輸出的9位編碼直接與溫度相對應(yīng)。DS1621同外部電路的控制信號和數(shù)據(jù)的通信是通過雙向總線來實(shí)現(xiàn)的，由CPU生成串行時(shí)鐘脈沖（SCL），SDA是雙向數(shù)據(jù)線。通過地址引腳A0、AA2將8個(gè)不同的地址分配給各器件。通過設(shè)定寄存器來設(shè)置工作方式，并對工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。被測的溫度數(shù)據(jù)被存儲在溫度傳感器寄存器中，高溫（TH）和低溫（TL）閾值寄存器存儲了恒溫器輸出（Tout）的閾值?，F(xiàn)在，各種集成的溫度傳感器的功能越來越專業(yè)化。比如，MAXIM公司近期推出的MAX1619是一種增強(qiáng)型精密遠(yuǎn)端數(shù)字溫度傳感器，能夠監(jiān)測遠(yuǎn)端PN結(jié)和其自身封裝的溫度，它具有雙報(bào)警輸出；ALERT和OVERT。ALERT用于指示各傳感器的高/低溫狀態(tài)，OVERT信號等價(jià)于一個(gè)自動調(diào)溫器，在遠(yuǎn)端溫度傳感器超上限時(shí)觸發(fā)，MAX1619與MAX1617A完全兼容，非常適合于系統(tǒng)關(guān)斷或風(fēng)扇控制，甚至在系統(tǒng)“死鎖”后仍能正常工作。半邊天這拉斯半導(dǎo)體公司的DS1615是有記錄功能的溫度傳感器，器件中包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)字式溫度傳感器、非易失性存儲器、控制邏輯電路以及串行接口電路。數(shù)字溫度傳感器的測量范圍為40186。C~+85186。C，精度為177。2186。C。時(shí)鐘提供的時(shí)間從秒至年月，并對到2100年以前的閏年作了修正。~，8腳SOIC封裝。DS17775是數(shù)字式溫度計(jì)及恒溫控制器集成電路。其中包含數(shù)字溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字寄存器、恒溫控制比較器以及兩線串行接口電路。供電電壓在3V至5V時(shí)的測量溫度精度為177。2186。C。 常用外圍設(shè)備接口電路單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常都要有人機(jī)對話功能。它包括人對應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)與數(shù)據(jù)輸入，以及應(yīng)用系統(tǒng)向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。人對系統(tǒng)的狀態(tài)干預(yù)及數(shù)據(jù)輸入的外部設(shè)備最常用的是鍵和鍵盤。如對系統(tǒng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)干預(yù)的功能鍵和向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)的數(shù)字鍵、撥碼盤等。也有非接觸式的，如遙控鍵盤，遠(yuǎn)程開在以及語音輸入接口等。系統(tǒng)向人報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果的外部設(shè)備最常用的有各種報(bào)警指示燈、LED/LCD數(shù)碼管顯示器、CRT顯示器和打印機(jī)。圖41為單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)人機(jī)對話通道配置圖。圖41 微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)人機(jī)對話通道配置圖除了人機(jī)對話通道外，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)尚需被測信號輸入通道（也稱前向通道）和控制對象的輸出通道（也稱后向通道），被測信號如電壓、電流、溫度、壓力、位移等，一般是模擬量，它需要傳感器檢測、放大變換，然后A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能被CPU接受。對系統(tǒng)控制對象，CPU一般只能輸出數(shù)字量，多數(shù)情況下需要將數(shù)字量D/A轉(zhuǎn)換成模擬量，然后去驅(qū)動控制對象。 LED數(shù)碼管顯示接口在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡單易行。 LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。，其中七只發(fā)光二極管分別對應(yīng)a~g筆段構(gòu)成“”字形另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種LED顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)數(shù)碼。圖42 LED數(shù)碼管LED數(shù)碼管按電路中的連接方式可以分為共陰型和共型兩大類，如圖42示b、c所示。共陽型是將各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端COM，公共端COM接高電平，a~g、Dp各筆段通過限流電阻接控制端。某筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā)光，高電平時(shí)不發(fā)光。控制苛幾段筆段發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰型是將各數(shù)碼發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端COM接地，某筆段通過限流電阻接高電平時(shí)發(fā)光。LED數(shù)碼管按其外形尺寸有多種形式，；按顯示顏色也有多種形式，主要有紅色和綠色；按亮度強(qiáng)弱可分為高亮和普亮，指通過同樣的電流顯示亮度不一樣，這是因發(fā)光二極管的材料不一樣而引起的。LED數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，~2V額定電流為10mA，最大電流為40mA。靜態(tài)顯示時(shí)取10mA為宜，動態(tài)掃描顯示可加大，可脈沖電流，但一般不超過40mA。 LED數(shù)碼管編碼方式當(dāng)LED數(shù)碼管與單片機(jī)相聯(lián)時(shí)，一般將LED數(shù)碼管的各筆段引腳a、b、…、g、Dp按某一順序接到MCS－51型單片機(jī)某一個(gè)并行I/O口D0、D…、D7，當(dāng)該I/O口輸出某一特定數(shù)據(jù)時(shí)，就能使LED數(shù)碼管顯示出某個(gè)字符。例如要使共陽極LED數(shù)碼管顯示“0”，則a、b、c、d、e、f各筆段引腳為低電平，g和Dp為高電平，如表41所示。表41 共陽極LED數(shù)碼管顯示數(shù)字“0”時(shí)各管段編碼D7D6D5D4D3D2D1D0字段碼顯示數(shù)Dpgfedcba11000000C0H0C0H稱為共陽LCD數(shù)碼管顯示“0”的字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的字段碼稱為七段碼，包括小數(shù)點(diǎn)的字段稱為八段碼。LED數(shù)碼管編碼方式有多種，按小數(shù)點(diǎn)計(jì)否可分為七段碼和八段碼；按共陰共陽可分為共陰字段碼和共陽字段碼，不計(jì)小數(shù)點(diǎn)的共陰字段碼與共陽字段碼互為反碼；按a、b、…、g、Dp編碼順序是高位在前，還是低位在前，又可分為順序字段碼和逆序字段碼。甚至在某些特殊情況下將a、b、…、g、Dp順序打亂編碼。表42為共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼表。表42 共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼共陰順序小數(shù)點(diǎn)暗`共陰逆序小數(shù)點(diǎn)暗共陽順序小數(shù)點(diǎn)亮共陽順序小數(shù)點(diǎn)暗Dp g f e d c b a16進(jìn)制a b c d e f g dp16進(jìn)制00 0 1 1 1 1 1 13FH1 1 1 1 1 1 0 0FCH40HC0 H10 0 0 0 0 1 1 006H0 1 1 0 0 0 0 0 60H79HF9 H20 1 0 1 1 0 1 15BH1 1 0 1 1 0 1 0DAH24HA4 H30 1 0 0 1 1 1 14FH1 1 1 1 0 0 1 0F2H30HB0 H40 1 1 0 0 1 1 066H0 1 1 0 0 1 1 066H19 H99 H50 1 1 0 1 1 0 16DH1 0 1 1 0 1 1 0B6H12 H92 H60 1 1 1 1 1 0 17DH1 0 1 1 1 1 1 0BEH02 H82 H70 0 0 0 0 1 1 107H1 1 1 0 0 0 0 0E0H78 HF8 H80 1 1 1 1 1 1 17FH1 1 1 1 1 1 1 0FEH00 H80 H90 1 1 0 1 1 1 16FH1 1 1 1 0 1 1 0F6H10 H90 H LED數(shù)碼管顯示方式和典型應(yīng)用電路LED數(shù)碼管顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中可分為靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。① 靜態(tài)顯示方式在靜態(tài)顯示方式下，每一位顯示器的字段需要一個(gè)8位I/O口控制，而且該I/O口須有鎖存功能，N位顯示器就需要N個(gè)8位I/O口，公共端可直接接+5V（共陽）或接地（共陰）。顯示時(shí)，每一位字段碼分別從I/O控制口輸出，保持不變直至CPU刷新顯示為止。也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變。靜態(tài)顯示方式編程較簡單，但占用I/O口線多，即軟件簡單、硬件成本高，一般適用顯示位數(shù)較少的場合。② 動態(tài)掃描顯示方式當(dāng)要求顯示位數(shù)較多時(shí)，為了簡化電路、降低硬件成本，通常采用動態(tài)掃描顯示電路。所謂動態(tài)掃描顯示電路是將顯示各位的所有相同字段線連在一起，每一位的a段連在一起，b段連在一起…g段連在一起，共8段，由一個(gè)8位I/O口控制，而每一位的公共端（共陽或共陰COM）由另一個(gè)I/O口控制，如圖43所示。這種連接方式由于將多位字段線連在一起，當(dāng)輸出字段碼時(shí)，由于多們同時(shí)選通，每一位將顯示相同的內(nèi)容。因此，要想顯示不同的內(nèi)容。必須采取輪流顯示的方式。即在某一瞬間時(shí)，只讓某一位的字位線處于選通狀態(tài)（共陰極LED數(shù)碼管為低電平，共陽極為高電平），其他各位的字位線處于開斷狀態(tài)，同時(shí)字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時(shí)，只有這一位在顯示，其他幾位暗。同樣在下一瞬時(shí)，單獨(dú)顯示下一樣，這樣依次輪流顯示，循環(huán)掃描。由于人的視覺滯留效應(yīng)，人們看到的是多位同時(shí)穩(wěn)定顯示。圖43 動態(tài)顯示LED數(shù)碼管連接方式本設(shè)計(jì)為靜態(tài)顯示，電路中圖所示。顯示器由5個(gè)LED數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號，它們是串行數(shù)據(jù)線DIN和移位信號CLK。5個(gè)串/并移位寄存器芯片74LS164首尾相連。每片的并行輸出作為LED數(shù)碼管的段碼。 設(shè)計(jì)說明本設(shè)計(jì)是模擬溫度的顯示，溫度經(jīng)過熱敏電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)放大器放大后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后輸出到靜態(tài)顯示部分，顯示其溫度值。 其中溫度范圍的計(jì)算原理：首先把A/D轉(zhuǎn)換中電位器順時(shí)針旋到底，即模擬信號的輸入不衰減，選取兩個(gè)溫度狀態(tài)T1T2，分別測量出其模擬輸出電壓V1V2；根據(jù)ADC0809的輸入范圍在0到5伏，即可計(jì)算出溫度極限。0伏時(shí)對應(yīng)的溫度TL：T1（V10）（T2T1）/（V2V1）5伏時(shí)對應(yīng)的溫度TH：T1（V15）（T2T1）/（V2V1）本設(shè)計(jì)中近似計(jì)算TH為150℃，TL為50℃。程序中溫度的計(jì)算原理：首先用溫度范圍除以0到256（即每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的溫度增長率），然后乘以模擬轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，即得到升高的溫度，再和最低溫度相加，就可以得到實(shí)際的溫度值。其公式為：TL+AX（THTL）/256TL：顯示的最低溫度TH：顯示的最高溫度AX：模擬電壓所轉(zhuǎn)換的數(shù)字量在A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)?zāi)K中模擬信號輸入端的電位器可調(diào)節(jié)電壓輸入，用以模擬低溫狀態(tài)下的溫度顯示，當(dāng)電位器順時(shí)針旋到底時(shí)，輸入信號不衰減，顯示溫度與室溫相對應(yīng)，用做數(shù)字顯示溫度表。溫度計(jì)算A/D轉(zhuǎn)換顯示判斷正負(fù)判斷顯示完加“”號如圖44 所示圖44 流程圖 LOWTEMP EQU 50 ； A/D 0 HIGHTEMP EQU 150 ； A/D 255 ADPORT EQU 0FEFBH ；A/D端口地址 LEDBUF EQU 30H ；置存儲區(qū)首址 TEMP EQU 40H ；置緩沖區(qū)首址 CURTEMP EQU 60H ；DIN BIT 0B0H ；置串行輸出口CLK BIT 0B1H ；置時(shí)鐘輸出口 ORG 0000H LJMP STARTLEDMAP: DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ；0，1，2，3，4，5 DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ；6，7，8，9，A，B DB 58H,5EH,7BH,71H,0,40H ；C，D，E，F(xiàn)，“” DB 63H,39H ；℃