【導讀】檢測與顯示系統(tǒng)應用于諸多領域。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。系統(tǒng)也有一定的誤差。與傳統(tǒng)的溫度計相比，這次設計的是基于DS18B20的數(shù)字溫。度計，它具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫精確，數(shù)字顯示，適用范圍寬等特點。感器作為測溫元件，通過4位共陽極LED數(shù)碼顯示管并行傳送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度顯示。示電路；二是對系統(tǒng)軟件部分的設計，應用C語言實現(xiàn)溫度的采集與顯示。終完成了數(shù)字溫度計的總體設計。其系統(tǒng)構(gòu)成簡單，信號采集效果好，數(shù)據(jù)處理速度?？?，便于實際檢測使用。

　　

【正文】 1us，來自 DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在讀 時序 下降沿之后 15us 內(nèi)有效，因此在此 15us 內(nèi)，主機必須停止將 DQ 引腳置低。在讀 時序 結(jié)束時， DQ 引腳將通過外部上拉電阻拉回至高電平。所有的讀 時序 最短必須持續(xù) 60us，各個讀 時序 之間必須保證最短 1us 的回復時間 [8]。 圖 讀 時序 所有的讀寫 時序 至少需要 60us，且每兩個對立的 時序 之間至少需要 1us 的回復時間。在寫 時序 中，主機將在拉低總線 15us 內(nèi)釋放總線，并向 DS18B20 寫 ”1”；若主機拉低總線后能保持至少 60us 的低電平，則向 單總線器件寫 ”0”。 DS18B20僅在主機發(fā)出讀 時序 時才向主機傳送數(shù)據(jù)，所以當主機向 DS18B20 發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀 時序 ，以便 DS18B20 能傳輸數(shù)據(jù)。 溫度采集程序的設計 程序流程圖 溫度采集 程序流程圖 如圖 所示。 圖 溫度采集流程 開始 初始化 DS18B20 應答脈沖？ 發(fā)起 Skip Rom 命令 發(fā)起 Convert T 命令 延時 1s， 等待溫度轉(zhuǎn)換完成 初始化 DS18B20 應答脈沖？ 發(fā)起 Read Scratchapad 命令 讀取第 1， 2 字節(jié)即為溫度數(shù)值 No No 采集程序 主要程序代碼及其說明（見注釋語句）如下： uchar tplsb,tpmsb。 //溫度值低位、高位字節(jié) sbit DQ=P0^0。 //數(shù) 據(jù)通信線 /*延時 t 毫秒 */ void delay(uint t) { uint i 。 while (t) { /*對于 ，約延時 1 毫秒 */ for (i=0。i125。i++) {} } } /*產(chǎn)生復位脈沖，初始化 DS18B20*/ void Txreset (void) { uint i 。 DQ =0。 /*拉低約 900μ s*/ i=100； while（ i0） i。 DQ =1 。 //產(chǎn)生上升沿 i=4 。 while (i0) i。 } /*等待應答脈沖 */ void RxWait (void) { uint i 。 while (DQ) 。 while (~DQ) 。 //檢測到應答脈沖 i =4 。 while (i0) i 。 } /*讀取數(shù)據(jù)的一位，滿足讀 時序 要求 */ bit RdBit (void) { uint i 。 bit b 。 DQ=0。 i++。 //保持低至 1us DQ=1； i++； i++； //延時 15us 以上，讀 時序 下降沿后15us， DS18B20 輸出數(shù)據(jù)才有效 b=DQ。 i=8。 while(i0) i。 //讀時隙不低于 60us return(b)。 } /*讀取數(shù)據(jù)的一個字節(jié) */ uchar RdByte(void) { uchar i,j,b。 b=0。 for （ i=1。I=8。i++） { j=RdBit()。 b=(j7)|(b1)。 } return(b)。 } /*寫數(shù)據(jù)的一個字節(jié)，滿足寫 ”1”和寫 ”0”的 設計 要求 */ void WrByte (uchar b) { uint i 。 uchar j 。 bit btmp 。 for (j=1。j=8。j++) { btmp =bamp。0x01。 b=b1。 //取下一位（由低位向高位） if (btmp) { /*寫 1*/ DQ=0； i++。i++。 //延時，使得 15us 以內(nèi)拉高 DQ=1。 i=8。 while (i0) i。 //整個寫 1 時序 不低于 60us } else { /*寫 0*/ DQ=0； i=8。 while (i0) i。 //保持低電平在 60us 到 120us 之間 DQ=1； i++。 i++。 } } } /*啟動溫度轉(zhuǎn)換 */ void convert (void) { TxTeset ()。 //產(chǎn)生復位脈沖，初始化 DS18B20 RxWait ()。 //等待 DS18B20 給出應答脈沖 delay (1)。 //延時 WrByte (0xcc)。 //skip rom命令 WrByte (0x44)。 //convert T 命令 } /*讀取溫度值 */ void Rdtemp (void) { TxReset ()。 //產(chǎn)生復位脈沖，初始化 DS18B20 RxWait ()。 //等待 DS18B20 給出應答脈沖 delay (1)。 //延時 WrByte (0xcc)。 //skip rom 命令 WrByte (0xbe)。 //read scratchpad 命令 tplsb=RdByte ()。 //溫度值低位字節(jié)（其中低 4 位為二進制的 ”小數(shù) ”部分） tpmsb=RdByte()。 } /*主程序，讀取的溫度值最終存放在 tplsb 和 tpmsb 變量中。 tplsb 其中低 4位為二進制的 ”小數(shù) ”部分； tpmsb 其中高 5 位為符號位；真正通過數(shù)碼管輸出時，需要進行到十進制有符號實數(shù) (包括小數(shù)部分 )的轉(zhuǎn)換 */ void main (void) { do { delay (1)。 //延時 1ms convert ()。 //啟動溫度轉(zhuǎn)換，需要 750ms delay (1000)。 //延時 1s RdTemp ()； //讀取溫度 } while (1)。 } 溫度顯示程序的設計 程序流程圖 溫度顯示 程序流程圖 如圖 所示。 圖 LED 顯示流程圖 顯示程序 void display(unsigned char *lp) //顯示 { unsigned char i。 //定義變量 P3=0。 //LED 段選共陰極送 1 點亮某段 P1=0。 //LED 位選共陰極送 0 選中某位 P3=0xfe。 //先用 1111， 1110 顯示第一位 P1=table[lp[0]]。 開始 點亮所有數(shù)碼管 選中 LED1 顯符號延遲 選中 LED2 顯十位延遲 選 LED3 顯個位 延遲 選 LED4 顯小數(shù) 結(jié)束 delay()。 //延時 5 個空指令 P1=0。 P3=0xfd。 //1111， 1101 顯示第二位 P1=table[lp[1]]。 delay()。 //延時 5 個空指令 P1=0。 P3=0xfb。 //1111， 1011 顯示第三位 P1=table[lp[2]]|0x80。 delay()。 //延時 5 個空指令 P1=0。 P3=0xf7。 //1111， 0111 顯示第四位 P1=table[lp[3]]。 P1=P1。 //發(fā)光二極管，用來顯示小數(shù)點后一位的數(shù)字段，送 0 點亮，所以不亮的燈就是段碼 delay()。 //延時 5 個空指令 P2=1。 } 結(jié) 論 本 設計 介紹了 基于 DS18B20 的數(shù)字溫度計 的 工作原理及實現(xiàn)過程，本人在這幾個月的時間內(nèi)閱讀大量有關數(shù)字 溫度計 原理及設計的相關資料， 設計了系統(tǒng)所需的電路原理圖及實現(xiàn)采集與顯示功能 的 軟件程序，完成了 基于 DS18B20 的數(shù)字 溫度計的設計 。設計中采用最常用的單片機 AT89C51 作為主控模塊，單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 用來測量溫度 ， 溫度數(shù)據(jù)采用數(shù)碼管 LED 顯示。本設計的特點是構(gòu)成系統(tǒng)的硬件器件少，操作簡單，數(shù)據(jù)處理功能強。 通過這次畢業(yè)設計使我學習到了很多的 東西 ，不僅加深了對專業(yè) 知識 的 理解 ， 而且更好地把 理論 知識 與實踐相結(jié)合， 提高了自身的動手能力和實踐水平，增強了學習單片機系統(tǒng)開發(fā)與設計的興趣 。 由于本人的知識有限，在本設計中不可避免存在一些不足之處，我會在以后的學習生活中不斷加以 完善。相信本次畢業(yè)設計的經(jīng)歷一定會在 我 今后的學習生活中產(chǎn)生巨大的推動作用。 致 謝 經(jīng)過幾個月的緊張忙碌，我的畢業(yè)設計也已經(jīng)接近尾聲。在這段畢業(yè)設計期間，我的老師給了我很大的幫助。在此，我要衷心感謝我的指導教師赫健老師，在畢業(yè)設計期間我的設計和論文都是在 赫 老師全面、具體的指導下進行的，老師對論文的選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個階段都給了我很大的寶貴意見和悉心指導，認真幫助我糾正設計上的錯誤和寫作論文上的不規(guī)范之處，在 赫 老師的指導和幫助下我才得以順利地完成了畢業(yè)設計。她嚴 謹?shù)闹螌W態(tài)度，誨人不倦的師者風范、忘我的工作精神深深感動了我。 同時也要感謝趙磊 、 陳海樹 、 趙彩虹等同學，他們在我的畢業(yè)設計期間給我提供了很大的幫助，在他們的幫助下我少走了許多彎路，提高了工作效率。 最后，感謝在百忙之中抽時間來對我的畢業(yè) 設計 論文進行審閱、評議和參加論文答辯的各位老師！ 參考文獻 [1] 于永 .51 單片機 C 語言常用模塊與綜合系統(tǒng)設計實例精講 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [2] 戴永成等 .基于 DS18B20 的數(shù)字溫度測量儀 [J].北華航天工業(yè)學院學報 ， 20xx [3] 廖常初 .現(xiàn)場總線概述［ J］ .電工技術， 1999 [4] 張越等 .基于 DS18B20 溫度傳感器的數(shù)字溫度計 [J].微電子學 ， 20xx [5] 李朝青 .單片機原理及接口技術（簡明修訂版） .杭州：北京航空航天大學出版社， 1998 [6] 黃河 .基于 DS18B20 的單總線數(shù)字溫度計 [J].湘潭師范學院學報 ， 20xx [7] 李廣弟 .單片機基礎［Ｍ］ .北京：北京航空航天大學出版社， 1994 [8] 王建強等 .基于 DSP控制器與 DS18B20的溫度測量方法 [J]. 儀器儀表與檢測技術 ， 20xx 附 錄 A 系統(tǒng)的硬件電路圖如圖 A 所示。 圖 A 系統(tǒng)的硬件電路圖