【文章內(nèi)容簡介】 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。　?。?） 、實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫?！　。?） 、測量溫度范圍在－55 。 C 到＋125 。 C 之間?！　。?） 、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。　?。?） 、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。、DS18B20 的引腳介紹　TO－92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見圖 1，其引腳功能描述見表 53?！　　　　　　D 53（DS18B20 底視圖）表 53　DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述序號名稱 引腳功能描述1 GND 地信號2 DQ 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。3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。、DS18B20 的使用方法由于 DS18B20 采用的是 1－Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89S51 單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，本設(shè)計必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。由于 DS18B20 是在一根 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)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。14圖 54 DS18B20 的復(fù)位時序?qū)τ?DS18B20 的讀時序分為讀 0 時序和讀 1 時序兩個過程。對于 DS18B20 的讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15 秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓 DS18B20 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20 在完成一個讀時序過程，至少需要60us 才能完成。圖 55 DS18B20 的讀時序?qū)τ?DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。對于 DS18B20 寫 0 時序和寫 1 時序的要求不同，當(dāng)要寫 0 時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的“0”電平，當(dāng)要寫 1 時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。圖 56 DS18B20 的寫時序下面為 DS18B20 的程序流程圖：15開始主機(jī)發(fā)送低脈沖釋放總線標(biāo)志位置位初始化完成清除標(biāo)志位等待回應(yīng)圖 57 DS18B20 程序流程圖、本系統(tǒng)所使用的 DS18B20 電路圖 58 DS18B20 電路圖、NE555 簡介及應(yīng)用、NE555 基本知識555 時集成電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙結(jié)合在同一硅片上的組合集成電路。它設(shè)計新穎，構(gòu)思奇巧，用途廣泛，備受電子專業(yè)設(shè)計人員和電子愛好者的青睞，人們將其戲稱為偉大的小 IC。它有很多優(yōu)異的性能而且用途極廣，它們表現(xiàn)在：第一，定時精度，工作速度和可靠性高；第二，使用的電源電壓范圍寬，從 3V 到 18V，能和數(shù)字電路直接連接；第三，有一定的輸出功率，可驅(qū)動微電機(jī)，指示燈、揚聲器，第四，結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，用途廣泛，可組成各種波形的脈沖振蕩器、定時延時電路、雙穩(wěn)觸發(fā)電路、檢測電路、電源變換電路、頻率變換電路等，被廣泛應(yīng)用于自動控制，測數(shù)，通信等各個領(lǐng)域。、NE555 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳說明16 圖59 555時基電路管腳排列圖 圖510 555電路結(jié)構(gòu)方框圖555 芯片引腳圖及引腳描述555 的8 腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為5～18V，以UCC 表示；從分壓器上看出，上比較器6 腳A1 的５腳接在R1 和R2 之間，所以5 腳的電壓固定在2UCC/3 上；下比較器A2 接在R2 與R3 之間，A2 的同相輸入端電位被固定在UCC/3 上。根據(jù)５５５定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)，產(chǎn)生脈沖波形，通過單片機(jī)讀取高低電平得出頻率，通過公式換算得到電阻值。由、本系統(tǒng)使用的 NE555 電路圖511 NE555電路圖、本系統(tǒng)所使用的NE555電路的工作原理NE５５５電路工作原理根據(jù)５５５定時器和外部器件構(gòu)成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，電源經(jīng)R4對電容C充電，使電容兩端電壓按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)uc上升到（2/3）Vcc時，輸出out為低電平，放電管VT導(dǎo)通，把電容兩端電壓從（1/3）Vcc上升到（2/3）Vcc這段時間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時間TPH的長短與電容的充電時間有關(guān)。充電時間常數(shù)T充=（R4＋Rx）C。Rx和放電管放電，的長短與電容的放電時間有關(guān)，放電時間常數(shù)T放＝RxC0隨著C的放電，電容兩端電壓下降，當(dāng)uc下降到（1/3）Vcc時，輸出out。為高電平，放電管VT截止，Vcc再次對電容c充電，電路又翻轉(zhuǎn)到第一暫穩(wěn)態(tài)。不難理解，接通電源后，電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后，uc電壓總是在（1/3～2/3）Vcc之17間充電和放電，從而在輸出端產(chǎn)生一系列的脈沖頻率波形，通過輸出腳與單片機(jī)連接，將脈沖頻率信號輸入到單片機(jī)中。、RS485 總線的應(yīng)用及介紹、 RS485 及 其 接 口 介 紹 　 　　 　 RS232 使 用 12V,0,12V 電 壓 來 表 示 邏 輯 ， （ 12V 表 示 邏 輯 1， 12V 表 示 邏 輯0） ， 全 雙 工 ， 最 少 3 條 通 信 線 （ RX,TX,GND） ， 因 為 使 用 絕 對 電 壓 表 示 邏 輯 ， 由于 干 擾 ， 導(dǎo) 線 電 阻 等 原 因 ， 通 訊 距 離 不 遠(yuǎn) ， 低 速 時 幾 十 米 也 是 可 以 的 。 　 　 RS422， 在 RS232 后 推 出 ， 使 用 TLL 差 動 電 平 表 示 邏 輯 ， 就 是 兩 根 的 電 壓 差 表示 邏 輯 ， RS422 定 義 為 全 雙 工 的 ， 所 以 最 少 要 4 根 通 信 線 （ 一 般 額 外 地 多 一 根 地 線 ）， 一 個 驅(qū) 動 器 可 以 驅(qū) 動 最 多 10 個 接 收 器 （ 即 接 收 器 為 1/10 單 位 負(fù) 載 ） ， 通 訊 距離 與 通 訊 速 率 有 關(guān) 系 ， 一 般 距 離 短 時 可 以 使 用 高 速 率 進(jìn) 行 通 信 ， 速 率 低 時 可 以 進(jìn) 行較 遠(yuǎn) 距 離 通 信 ， 一 般 可 達(dá) 數(shù) 百 上 千 米 。 　 　 RS485， 在 RS422 后 推 出 ， 絕 大 部 分 繼 承 了 422， 主 要 的 差 別 是 RS485 可 以 是半 雙 工 的 ， 而 且 一 個 驅(qū) 動 器 的 驅(qū) 動 能 力 至 少 可 以 驅(qū) 動 32 個 接 收 器 （ 即 接 收 器 為1/32 單 位 負(fù) 載 ） ， 當(dāng) 使 用 阻 抗 更 高 的 接 收 器 時 可 以 驅(qū) 動 更 多 的 接 收 器 。 所 以 現(xiàn) 在 大多 數(shù) 全 雙 工 485 驅(qū) 動 /接 收 器 對 都 是 標(biāo) ： RS422/485 的 ， 因 為 全 雙 工 RS485 的 驅(qū) 動/接 收 器 對 一 定 可 以 用 在 RS422 網(wǎng) 絡(luò) 。RS485 的 電 氣 特 性 ： 邏 輯 1以 兩 線 間 的 電 壓 差 為 +（ 26） V 表 示 ； 邏 輯 0以 兩線 間 的 電 壓 差 為 （ 26） V 表 示 。 接 口 信 號 電 平 比 RS232C 降 低 了 ， 就 不 易 損 壞接 口 電 路 的 芯 片 ， 且 該 電 平 與 TTL 電 平 兼 容 ， 可 方 便 與 TTL 電 路 連 接 。RS485 有 兩 線 制 和 四 線 制 兩 種 接 線 ， 四 線 制 只 能 實 現(xiàn) 點 對 點 的 通 信 方 式 ， 現(xiàn) 很 少 采用 ， 現(xiàn) 在 多 采 用 的 是 兩 線 制 接 線 方 式 ， 這 種 接 線 方 式 為 總 線 式 拓 樸 結(jié) 構(gòu) 在 同 一 總 線上 最 多 可 以 掛 接 32 個 結(jié) 點 。 在 RS485 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 中 一 般 采 用 的 是 主 從 通 信 方 式 ， 即一 個 主 機(jī) 帶 多 個 從 機(jī) 。 很 多 情 況 下 ， 連 接 RS485 通 信 鏈 路 時 只 是 簡 單 地 用 一 對 雙絞 線 將 各 個 接 口 的 “A”、 “B”端 連 接 起 來 。 而 忽 略 了 信 號 地 的 連 接 ， 這 種 連 接 方法 在 許 多 場 合 是 能 正 常 工 作 的 ， 但 卻 埋 下 了 很 大 的 隱 患 ， 這 有 二 個 原 因 ： (1)共模 干 擾 問 題 ： RS485 接 口 采 用 差 分 方 式 傳 輸 信 號 方 式 ， 并 不 需 要 相 對 于 某 個 參 照點 來 檢 測 信 號 ， 系 統(tǒng) 只 需 檢 測 兩 線 之 間 的 電 位 差 就 可 以 了 。 但 人 們 往 往 忽 視 了 收 發(fā)器 有 一 定 的 共 模 電 壓 范 圍 ， RS485 收 發(fā) 器 共 模 電 壓 范 圍 為 7～ +12V， 只 有 滿 足 上述 條 件 ， 整 個 網(wǎng) 絡(luò) 才 能 正 常 工 作 。 當(dāng) 網(wǎng) 絡(luò) 線 路 中 共 模 電 壓 超 出 此 范 圍 時 就 會 影 響通 信 的 穩(wěn) 定 可 靠 ， 甚 至 損 壞 接 口 。 (2)EMI 問 題 ： 發(fā) 送 驅(qū) 動 器 輸 出 信 號 中 的 共 模 部分 需 要 一 個 返 回 通 路 ， 如 沒 有 一 個 低 阻 的 返 回 通 道 （ 信 號 地 ） ， 就 會 以 輻 射 的 形 式返 回 源 端 ， 整 個 總 線 就 會 像 一 個 巨 大 的 天 線 向 外 輻 射 電 磁 波 。 由 于 PC 機(jī) 默 認(rèn) 的只 帶 有 RS232 接 口 ， 有 兩 種 方 法 可 以 得 到 PC 上 位 機(jī) 的 RS485 電 路 ： （ 1） 通 過RS232/RS485 轉(zhuǎn) 換 電 路 將 PC 機(jī) 串 口 RS232 信 號 轉(zhuǎn) 換 成 RS485 信 號 ， 對 于 情 況 比 較復(fù) 雜 的 工 業(yè) 環(huán) 境 最 好 是 選 用 防 浪 涌 帶 隔 離 珊 的 產(chǎn) 品 。 （ 2） 通 過 PCI 多 串 口 卡 ， 可以 直 接 選 用 輸 出 信 號 為 RS485 類 型 的 擴(kuò) 展 卡 。 RS485 的 網(wǎng) 絡(luò) 布 置網(wǎng) 絡(luò) 拓 撲 一 般 采 用 終 端 匹 配 的 總 線 型 結(jié) 構(gòu) ， 不 支 持 環(huán) 形 或 星 形 網(wǎng) 絡(luò) 。 在 構(gòu) 建 網(wǎng)絡(luò) 時 ， 應(yīng) 注 意 如 下 幾 點 ： （ 1） 采 用 一 條 雙 絞 線 電 纜 作 總 線 ， 將 各 個 節(jié) 點 串 接 起 來 ，從 總 線 到 每 個 節(jié) 點 的 引 出 線 長 度 應(yīng) 盡 量 短 ， 以 便 使 引 出 線 中 的 反 射 信 號 對 總 線 信 號的 影 響 最 低 。 有 些 網(wǎng) 絡(luò) 連 接 盡 管 不 正 確 ， 在 短 距 離 、 低 速 率 仍 可 能 正 常 工 作 ， 但 隨著 通 信 距 離 的 延 長 或 通 信 速 率 的 提 高 ， 其 不 良 影 響 會 越 來 越 嚴(yán) 重 ， 主 要 原 因 是 信 號在 各 支 路 末 端 反 射 后 與 原 信 號 疊 加 ， 會 造 成 信 號 質(zhì) 量 下 降 。 （ 2） 應(yīng) 注 意 總 線 特18性 阻 抗 的 連 續(xù) 性 ， 在 阻 抗 不 連 續(xù) 點 就 會 發(fā) 生 信 號 的 反 射 。 下 列 幾 種 情 況 易 產(chǎn) 生 這 種不 連 續(xù) 性 ： 總 線 的 不 同 區(qū) 段 采 用 了 不 同 電 纜 ， 或 某 一 段 總 線 上 有 過 多 收 發(fā) 器 緊 靠在 一 起 安 裝 ， 再 者 是 過 長 的 分 支 線 引 出 到 總 線 。 在 RS485 組 網(wǎng) 過 程 中 另 一 個 需 要主 意 的 問 題 是 終 端 負(fù) 載 電 阻 問 題 ， 在 設(shè) 備 少 距 離 短 的 情 況 下 不 加 終 端 負(fù) 載 電 阻 整 個網(wǎng) 絡(luò) 能 很 好 的 工 作 但 隨 著 距 離 的 增 加 性 能 將 降 低 。 理 論 上 ， 在 每 個 接 收 數(shù) 據(jù) 信 號 的中 點 進(jìn) 行 采 樣 時 ， 只 要 反 射 信 號 在 開 始 采 樣 時 衰 減 到 足 夠 低 就 可 以 不 考 慮 匹 配 。 但這 在 實 際 上 難 以 掌 握 ， 美 國 MAXIM 公 司 有 篇 文 章 提 到 一 條 經(jīng) 驗 性 的 原 則 可 以 用 來 判斷 在 什 么 樣 的 數(shù) 據(jù) 速 率 和 電 纜 長 度 時 需 要 進(jìn) 行 匹 配 ： 當(dāng) 信 號 的 轉(zhuǎn) 換 時 間 （ 上 升 或 下降 時 間 ） 超 過 電 信 號 沿 總 線 單 向 傳 輸 所 需 時 間 的 3 倍 以 上 時 就 可 以 不 加 匹 配 。 一 般 終 端 匹 配 采 用 終 端 電 阻 方 法 ， RS485 應(yīng) 在 總 線 電 纜 的 開 始 和 末 端 都 并 接 終 端電 阻 。 終 端 電 阻 在 RS485 網(wǎng) 絡(luò) 中 取 120Ω 。 相 當(dāng) 于 電 纜 特 性 阻 抗 的 電 阻 ， 因 為 大多 數(shù) 雙 絞 線 電 纜 特 性 阻 抗 大 約 在 100～ 120Ω 。 這 種 匹 配 方 法 簡 單 有 效 ， 但 有 一 個缺 點 ， 匹 配 電 阻 要