【文章內容簡介】 0。這一特性在HVAC環(huán)境控制、探測建筑物、儀器或機器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。DS18B20應用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費品、溫度計或任何熱感測系統(tǒng)。 本設計采用的TO－： DS18B20詳細引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 DS18B20操作原理DS18B20 的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，℃，℃，℃℃增量遞增。在上電狀態(tài)下默認的精度為12位。DS18B20啟動后保持低功耗等待狀態(tài)；當需要執(zhí)行溫度測量和AD轉換時，總線控制器必須發(fā)出[44h]命令。在那之后，產生的溫度數(shù)據(jù)以兩個字節(jié)的形式被存儲到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。當DS18B20由外部電源供電時，總線控制器在溫度轉換指令之后發(fā)起“讀時序”，DS18B20正在溫度轉換中返回0,轉換結束返回1。DS18B20中的溫度傳感器完成對溫度的測量，用16位二進制形式提供，形式表達，其中頭五位S為符號位。如：＋℃的數(shù)字輸出為0000 0001 1110 0001（正溫度直接把二進制數(shù)轉成十進制乘以單位溫度即得到溫度值，對于負溫度則取反加1后把二進制數(shù)轉成十進制）。DS18B20的存儲器有一個暫存SRAM和一個存儲高低報警觸發(fā)值TH和TL的非易失性電可擦除EEPROM組成。注意當報警功能不使用時，TH和TL寄存器可以被當作普通寄存器使用。所有的存儲器指令被詳述于DS18B20功能指令節(jié)。位0和位1為測得溫度信息的LSB和MSB。這兩個字節(jié)是只讀的。第2和第3字節(jié)是TH和TL的拷貝。位4包含配置寄存器數(shù)據(jù)，其被詳述于配置寄存器節(jié)。位5，6和7被器件保留，禁止寫入；這些數(shù)據(jù)在讀回時全部表現(xiàn)為邏輯1。EPROM寄存器中的數(shù)據(jù)在器件掉電時仍然保存；上電時，數(shù)據(jù)被載入暫存器。數(shù)據(jù)也可以通過召回EEPROM命令從暫存器載入EEPROM?？偩€控制器在發(fā)出這條命令后發(fā)出讀時序，DS18B20返回0表示正在召回中，返回1表示操作結束。存儲器的第4位為配置寄存器。上電默認設置位6：R0=1：位5：R1=1。精度和轉換時間之間有直接的關系。暫存器的位7（為0）和位0~4（為1）被器件保留，禁止寫入。即12位精度時存儲器狀態(tài)為0111 1111在讀回數(shù)據(jù)時，它們全部表現(xiàn)為邏輯1。DS18B20完成一次溫度轉換后，就拿溫度值與和存儲在TH和TL中一個字節(jié)的用戶自定義的報警預置值進行比較。標志位（S）指出溫度值的正負：正數(shù)S=0,負數(shù)S=1。TH和TL寄存器是非易失性的，所以它們在掉電時仍然保存數(shù)據(jù)。當TH和TL為8位寄存器時，4位溫度寄存器中的11個位用來和TH、TL進行比較。如果測得的溫度高于TH或低于TL，報警條件成立，DS18B20內部就會置位一個報警標識。每進行一次測溫就對這個標識進行一次更新；因此，如果報警條件不成立了，在下一次溫度轉換后報警標識將被移去?？偩€控制器通過發(fā)出報警搜索命令[ECh]檢測總線上所有的DS18B20報警標識。任何置位報警標識的DS18B20將響應這條命令，所以總線控制器能精確定位每一個滿足報警條件的DS18B20。如果報警條件成立，而TH或TL的設置已經(jīng)改變，另一個溫度轉換將重新確認報警條件。：64位ROM和單總線端口存儲器和控制邏輯存儲器溫度傳感器上觸發(fā)TH下觸發(fā)LH高速暫存器8位CRC產生器DQ內部VddVdd電源檢測 DS18B20內部結構示意圖因為一線通信接口，必須在先完成ROM設定，否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先DS18B20提供以下功能命令之一：讀ROM，ROM匹配，搜索ROM，跳過ROM，報警檢查。若指令成功地使DS18B20完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在DS18B20的存儲器。一個控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結果將被放置在DS18B20內存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內容的片上存儲器。溫度報警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM的數(shù)據(jù)。如果DS18B20不使用報警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉換。寫TH，TL指令以及配置字節(jié)利用一個記憶功能的指令完成。所有的數(shù)據(jù)的讀、寫都是從最低位開始。讀/寫時序DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫是通過時序處理位來確認信息交換的。：圖: DS18B20數(shù)字溫度計與AT89S52單片機的連接 LED顯示電路LED數(shù)碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字。可以顯示：時間、日期、溫度等可以用數(shù)字代替的參數(shù)。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽極數(shù)碼管在應用時應將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應字段就不亮。動態(tài)驅動是將所有數(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，通過由各自獨立的I/O線控制，當單片機的P0口輸出字形碼時，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，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COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在本設計中采用了四位八段數(shù)碼管，用動態(tài)驅動來顯示溫度的值，： LED顯示電路圖 除去復位按鍵及繼電器外，系統(tǒng)的鍵盤共有三個按鍵，判斷K3～K5鍵是否按下，可采用軟件查詢和中斷的方法，當某個鍵按下時，低電平有效。3個鍵K3～K5的功能定義如表所示： K3～K5鍵的定義按鍵鍵名功能K3功能轉換鍵地信號此鍵按下，顯示溫度設定值，按鍵松開，顯示當前溫度開漏單總線接口引腳。K4加1鍵設定溫度值加1K5減1鍵設定溫度值減1 在微型計算機控制系統(tǒng)中，為了安全生產，對于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設有緊急狀態(tài)報警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計算機采集的數(shù)據(jù)或記過計算機進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波、標度變換之后，與該參數(shù)設定值進行比較。如果高于設置值1度則進行報警，否則就作為采樣的正常值，進行顯示和控制?！?”時，晶體管導通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫，出報警聲音；，此時紅色指示燈滅，直到低于設定的最高溫度時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲，發(fā)光二極管亮。低于設置數(shù)1度時，具體操作類似。 控制P10的高低電平來控制繼電器的斷開和閉合，當P10口為低電平時，三極管導通，控制繼電器開始加熱，當P10為高電平時，三極管截止，繼電器斷開，停止加熱，綠燈亮。光電耦合器以光為媒介來傳輸電信號的器件，受光器接受光線之后就產生光電流，從輸出端流出，從而實現(xiàn)了“電—光—電”轉換。本設計采用TOSHIBA公司生產的TLP6271。它包含一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，該二極管光耦合到一個達林頓光電晶體管。晶體管集成了基極集電極內阻，使TLP627系列的轉換速度和高溫特性得到優(yōu)化。加熱器由繼電器控制，連接220V電源，用于對水溫的控制，即對進行水溫加熱或不加熱。 報警與控制電路與單片機的連接第四章 軟件設計部分根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設置選