【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 行口控制寄存器。它的尋址地址是 98H，是一個(gè)可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制51芯片串行口的工作狀態(tài)。 51芯片的串口可以工作在幾個(gè)不同的工作模式下，其工作模式的設(shè)置就是使用 SCON寄存器。它的各個(gè)位的具體定義 11 如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、 SM1為串行口工作模式設(shè)置位，這樣兩位可以對(duì)應(yīng)進(jìn)行四種模式的設(shè)置。串行口工作模式設(shè)置。 SM0、 SM1模式功能波特率 0 0 0 同步移位寄存器 fosc/12 0 1 1 8位 UART可變 1 0 2 9位 UARTfosc/32或 fosc/64 1 1 3 9位 UART可變 SM2在模式 模式 3中為多處理機(jī)通信使能位。在模式 0中要求該位為 0。 REM為允許接收位， REM置 1時(shí)串口允許接收，置 0時(shí)禁止接收。 REM是由軟件置位或清零。如果在一個(gè)電路中接收和發(fā)送引腳 , 都和上位機(jī)相連，在軟件上有串口中斷處理程序，當(dāng)要求在處理某個(gè)子程序時(shí)不允許串口被上位機(jī)來的控制字符產(chǎn)生中斷，那么可以在這個(gè)子程序的開始處加入 REM=0來禁止接收，在子程序結(jié)束處加入 REM=1再次打開串口 接收。大家也可以用上面的實(shí)際源碼加入 REM=0來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 TB8發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2和 3是要發(fā)送的第 9位。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信協(xié)議中做奇偶位，在多處理機(jī)通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。 RB8接收數(shù)據(jù)位 8，在模式 2和 3是已接收數(shù)據(jù)的第 9位。該位可能是奇偶位，地址 /數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位。在模式 0中， RB8為保留位沒有被使用。在模式1中，當(dāng) SM2=0， RB8是已接收數(shù)據(jù)的停止位。 TI發(fā)送中斷標(biāo)識(shí)位。在模式 0，發(fā)送完第 8位數(shù)據(jù)時(shí)，由硬件置位。其它模式中則是在發(fā)送停止位之初， 由硬件置位。 TI置位后，申請(qǐng)中斷， 12 CPU響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在任何模式下， TI都必須由軟件來清除，也就是說在數(shù)據(jù)寫入到 SBUF后，硬件發(fā)送數(shù)據(jù)，中斷響應(yīng)（如中斷打開），這時(shí) TI=1，表明發(fā)送已完成， TI不會(huì)由硬件清除，所以這時(shí)必須用軟件對(duì)其清零。 RI接收中斷標(biāo)識(shí)位。在模式 0，接收第 8 位結(jié)束時(shí)，由硬件置位。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。 RI=1，申請(qǐng)中斷，要求 CPU取走數(shù)據(jù)。但在模式 1中， SM2=1時(shí)，當(dāng)未收到有效的停止位，則不會(huì)對(duì) RI置位。同樣 RI也必須要靠軟件清除。常用的串 口模式 1是傳輸 10 個(gè)位的， 1位起始位為 0,8位數(shù)據(jù)位，低位在先， 1位停止位為 1。它的波特率是可變的，其速率是取決于定時(shí)器 1或定時(shí)器 2的定時(shí)值（溢出速率）。 溫度傳感器的選擇 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件測(cè)出的一般都是電壓，再轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫 度，需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高 ,處理電路復(fù)雜、可靠性相對(duì)較 差， DS18B20是一線制數(shù)字溫度傳感器 ,它可將溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)送給微處理器 ,電路簡(jiǎn)單 ,成本低 , 因此 這里采用 DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20作為 測(cè)溫元件。 溫度傳感器 DS18B20簡(jiǎn)介 DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20是一種新型的“一線器件”，其體積更小、更適用于多種場(chǎng)合、且適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。 DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。溫度測(cè)量范圍為 55～ +125攝氏度，可編程為 9位～ 12位轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ，分辨率設(shè)定參數(shù)以及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM中，掉電后依然保存。被測(cè)溫度用 13 符號(hào)擴(kuò)展的 16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可以在遠(yuǎn)端引入，也可以采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)到 3根或 2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多 DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。 因此用它來組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。 外形圖如圖 。 圖 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL、配置寄存器 ，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 。DS18B20的管腳排列、各種封裝形式如圖 ， DQ為 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 ； GND為 地信號(hào) ； VDD為 可選擇的 VDD引腳 ， 當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地 ， 其電路圖 。 圖 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 14 圖 外部封裝形式 圖 傳感器電路圖 溫度傳感器 DS18B20的性能特點(diǎn) （ 1） 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20的雙向通訊 （ 2） DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫 （ 3） DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) （ 4） 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍： ～ ，在寄生電源方 式下可由數(shù)據(jù)線供電 （ 5） 溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時(shí)精度為 177。 ℃ 15 （ 6） 零待機(jī)功耗 （ 7） 可編程的分辨率為 9～ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ 、℃ 、 ℃ 和 ℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫 （ 8） 在 9位分辨率時(shí)最多在 ， 12位分辨率時(shí)最多在 750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快 （ 9） 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 “ 一線總線 ” 串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 （ 10） 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)， 溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 溫度傳感器 DS18B20的工作原理 DS18B20測(cè)溫原理如圖 。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(hào)送給計(jì)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(hào)作為計(jì)數(shù)器 2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器 1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0時(shí)，溫度寄存器的值將加 1，計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器 1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生 的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器 2計(jì)數(shù)到 0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。圖 線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1的預(yù)置值。 16 圖 DS18B20測(cè)溫原理圖 由表 1可見， DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的 時(shí)間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間越長。因此 在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。 高速暫存 RAM的第 8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯 1， 第 9字節(jié)讀出 前面所有 8字節(jié)的 CRC碼，可用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。 當(dāng) DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第 2字節(jié)。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先 高位在后，數(shù)據(jù)格式以 ℃／ LSB形式表示。 當(dāng)符號(hào)位 S=0時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 S=1時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。表 2是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。 低溫度系數(shù)晶振 高溫度系數(shù)晶振 預(yù) 置 斜 率 累 加 器 比 較 計(jì) 數(shù) 器 1 溫 度 寄 存 器 預(yù) 置 計(jì) 數(shù) 器 2 = 0 = 0 停 止 加 1 LSB 置位 /清除 17 表 1 BS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí) /mm 0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位 1 1 12位 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與 RAM中的 TH、 TL字節(jié)內(nèi)容作比較。若 T＞ TH或 T＜ TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令作出響應(yīng)。因此，可用多只 DS18B20同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行報(bào)警搜索。 在 64位 ROM的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（ CRC）。主機(jī)ROM的 前 56位來計(jì)算 CRC值，并和存入 DS18B20的 CRC值作比較，以判斷主機(jī)收到的 ROM數(shù)據(jù)是否正確。 表 3 一部分溫度對(duì)應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 010