【文章內(nèi)容簡介】 ms(tconv) 當 DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 2 字節(jié)。單片 機 可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前 、 高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃ /LSB 形式表示。溫度值 格式如下： Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 LS Byte 23 22 21 20 21 22 23 24 Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 MS Byte S S S S S 26 25 24 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲在 DS18B20 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，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度； 如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際溫度 。 格式 中， S 表示位。 對應的溫度計算：當符號位 S=0 時，表示測得的溫度植為正值， 直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當 S=1 時， 表示測得的溫度植為負值， 先將補碼變換為原碼，再計算十進制值。例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H，+℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為FC90H。 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與 RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)內(nèi)容 作比較，若 TTH 或 TTL， 則將該器件內(nèi)的告警標志置位，并對主機發(fā)出的告警搜索命令作出響應。因此，可用多只 DS18B20 同時測量溫度并進行告警搜索。在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼 (CRC)。主機根據(jù) ROM 的前 56 位來計算 CRC 值，并和存入 DS18B20 中的 CRC 值做比較，以判斷主機收到的 ROM 數(shù)據(jù)是否正確。 溫度采集電路 設計的溫度采集電路如圖 所示 : 0 R1 R0 1 1 1 1 1 — 10 — 圖 溫度采集電路圖 LED 數(shù)碼管的操作 LED 數(shù)碼管，也叫 LED 數(shù)碼顯示器，由于 它具有很高的性能價格比、顯示清晰、亮度高、使用方便、電路簡單、壽命長等諸多優(yōu)點，長期以來一直在各類電子產(chǎn)品和工程控制中得到非常廣泛的應用。 LED 數(shù)碼管的基本組成是半導體發(fā)光二極管，它是將若干個發(fā)光二極管，按照一定的筆段組合起來構(gòu)成的一個整體。 LED 數(shù)碼管能顯示 0～ 9 十個數(shù)字及部份英文字母。常見的八段 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 根據(jù) 8 個發(fā)光二極管的不同連接形式，可以將 LED 數(shù)碼管分成共陽極和共陰極兩種。 — 11 — (如圖 所示 )。 圖 LED 數(shù)碼管共陽極和共陰極鏈接 如果加到各筆段對應發(fā)光二極管陽極上的代碼不同，則就能控制 LED 數(shù)碼管顯示不同的字符和數(shù)字，這個代碼稱為段碼。通常將這個段碼用單片機系統(tǒng) 中的一個字節(jié)進行存儲，正好這個字節(jié)中的 8 個二進制位 (D D D D D D D D0)，依次對應LED 數(shù)碼管的 8 個筆段 dp、 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a。 溫度顯示電路 顯示電路采用 4 個共陰 極 LED 數(shù)碼管，從 P0 口并行輸出段碼，用 ～ 四 個端口輸出選擇脈沖，控制數(shù)碼管的點亮。 — 12 — 圖 數(shù)碼管顯示電路 — 13 — 第 四 章 系統(tǒng)的軟件設計 軟件設計關鍵在于 DS18B20 的使用。 DS18B20 屬于單線式器件，它在一根數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，這就需要一定的協(xié)議，來對讀寫 數(shù)據(jù)提出嚴格的時序要求，而STC89C52 單片機并不支持單線傳輸，因此必須采用軟件的方法來模擬單線的協(xié)議時序。 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。 主程序 主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理 DS18B20 的測量的當前溫度值，溫度測量每 1s 進行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖 所示。 N Y Y Y N N Y N 圖 主程序流程圖 圖 讀溫度流程圖 讀出溫度子程序 初始化 1S 到？ 初次上電 讀出溫度值，溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 調(diào)用子程序 發(fā) DS18B20復位命令 發(fā)跳轉(zhuǎn) ROM命令 發(fā)讀取溫度命令 讀取操作， CRC校驗 移入溫度暫存器 9字節(jié)完？ CRC校驗正確？ 結(jié)束 — 14 — 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時需進行 CRC 校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖 所 示 。 圖 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當采用 12 位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為 750ms，在本程序設計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖 所示 。 計算溫度子程序 計算溫度 子程序?qū)?RAM 中讀取值進行 BCD 碼的轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖 所示。 圖 計算溫度流程圖 圖 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 開始 溫度零下 ? 溫度值取補碼置“ — ”標志 計算小數(shù)位溫度 BCD值 計算整數(shù)位溫度 BCD值 結(jié)束 置“ +”標志 N Y 溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器 十位數(shù) 0？ 百位數(shù) 0？ 十位數(shù)顯示符號百位數(shù)不顯示 百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號） 結(jié)束 N N Y Y 發(fā) DS18B20 復位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 — 15 — 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為 0 時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 所示 。 控制源程序 /****************此部分為 18B20 的驅(qū)動程序 *****************/ include include sbit D18B20=P3^7。 define NOP() _nop_() /* 定義空指令 */ define _Nop() _nop_() /*定義空指令 */ void TempDelay (unsigned char idata us)。 void Init18b20 (void)。 void WriteByte (unsigned char idata wr)。 //單字節(jié)寫入 void read_bytes (unsigned char idata j)。 unsigned char CRC (unsigned char j)。 void GemTemp (void)。 — 16 — void Config18b20 (void)。 void ReadID (void)。 void TemperatuerResult(void)。 bit flag。 unsigned int idata Temperature。 unsigned char idata temp_buff[9]。 //存儲讀取的字節(jié) ， read scratchpad為 9 字節(jié)， read rom ID 為 8 字節(jié) unsigned char idata id_buff[8]。 unsigned char idata *p,TIM。 unsigned char idata crc_data。 unsigned char code CrcTable [256]={ 0, 94, 188, 226, 97, 63, 221, 131, 194, 156, 126, 32, 163, 253, 31, 65, 157, 195, 33, 127, 252, 162, 64, 30, 95, 1, 227, 189, 62, 96, 130, 220, — 17 — 35, 125, 159, 193, 66, 28, 254, 160, 225, 191, 93, 3, 128, 222, 60, 98, 190, 224, 2, 92, 223, 129, 99, 61, 124, 34, 192, 158, 29, 67, 161, 255, 70, 24, 250, 164, 39, 121, 155, 197, 132, 218, 56, 102, 229, 187, 89, 7, 219, 133, 103, 57, 186, 228, 6, 88, 25, 71, 165, 251, 120, 38, 196, 154, 101, 59, 217, 135, 4, 90, 1