【正文】 用如圖314所示由一個移位寄存器和“異或”（XOR）門組成的多項式產生器來產生。其它有關Dallas 公司單線循環(huán)冗余校驗的信息可參見標題為“理解和使用Dallas 半導體公司接觸式存貯器產品”的應用注釋。移位寄存器的所有位被初始化為零。然后從產品系列編碼的最低有效位開始，每次移入一位。當產品系列編碼的8 位移入以后，接著移入序列號。在序列號的第48 位進入之后，移位寄存器便包含了CRC 值。移入CRC 的8 位應該使移位寄存器返回至全零。圖314 單線CRC編碼（7） 存貯器DS18B20 的存貯器如圖所示那樣被組織。存貯器由一個高速暫存（便箋式）RAM 和一個非易失性，電可擦除EERAM 組成，后者存貯高溫度和低溫度和觸發(fā)器TH 和TL。暫存存貯器有助于在單線通信時確保數據的完整性。數據首先寫入暫存存貯器，在那里它可以被讀回。當數據被校驗之后，復制暫存存貯器的命令把數據傳送到非易失性EERAM。這一過程確保了更改存貯器時數據的完整性。 SCRATCHPAD BYTE E2RAMTEMPERATURE LSB012345678TEMPERATURE MSBTH/USERBYTE1 TH/USERBYTE1 TL/USERBVTE2 TL/USERBVTE2 RESERVED RESERVED COUNT REMAIN COUNT PER℃ CRC圖315 DS18B20存貯器映象圖暫存存貯器是按8 位字節(jié)存儲器來組織的。頭兩個字節(jié)包含測得溫度信息。第三和第四個字節(jié)是TH和TL的易失性拷貝，在每一次上電復位時被刷新。接著的兩個字節(jié)沒有使用，但是在讀回時，它們呈現(xiàn)為邏輯全1。 DS18B20的硬件連接DS18B20與單片機的接口極其簡單，只需將DS18B20的信號線與單片機的一位雙向端口相連即可。如圖316（a）所示。此時應注意將VDD、DQ、GND三線焊接牢固。另外也可用兩個端口，即接收口與發(fā)送口分開，這樣讀寫操作就分開了，不會出現(xiàn)信號競爭的問題。如圖316（b）所示。此圖是采用寄生電源方式，將DS18B20的VDD和GND接在一起。如若VDD脫開未接好，傳感器將只送+℃的溫度值。一般測溫電纜線采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對接地線與信號線，另一對接VDD和地線，屏蔽層在源端單點接地。圖316 DS18B20與單片機的接口4 溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設計基于單片機的溫度監(jiān)控主要有以下幾部分：溫度檢測數據采集部分，LED數碼管顯示電路、報警及控制輸出部分、單片機及按鍵電路設計等幾個部分，下面分別加以介紹，硬件模塊如圖41所示。STC89C52RC溫度采集模塊（DS18B20溫度傳感器）鍵盤調整模塊電源模塊加熱及制冷處理模塊報警電路模塊（蜂鳴器和發(fā)光二極管）溫度顯示模塊（采集到的實時溫度）圖41 硬件模塊圖 溫度檢測部分溫度傳感器有很多種，如熱敏電阻，熱電偶，PN結，半導體溫度傳感器等。這里選用單總線數字輸出的集成半導體溫度傳感器DS18B20，其特點：獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；測溫范圍－55℃～＋125℃，℃；支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點測溫；工作電源:3～5V/DC。溫度檢測數據采集電路如圖42所示，由溫度傳感器DS18B20采集被控對象的實時溫度，提供給STC89C52RC的I/O口作為數據輸入。在本次設計中我們所控的對象為環(huán)境監(jiān)測的溫度。圖42 溫度傳感器電路 LED數碼管顯示電路顯示器分為數碼管和液晶顯示，我所采用是的數碼管顯示，其外形和引腳如下圖43所示： 圖43 數碼管外形和引腳圖LED數碼有共陽和共陰兩種，把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個8字加一個小數點）而作為一個引腳，就叫共陽機極數碼管；相反的，就叫共陰的（如下圖44所示）那么應用時這個腳就分別的接VCC和GND。再把多個這樣的8字裝在一起就成了多位的數碼管了。 圖44 共陰極和共陽極數碼管內部電路基于單片機的溫度控制及檢測系統(tǒng)采用7段數LED碼管顯示，這里采用2個4位數碼管顯示溫度，三位顯示熱水的當前溫度，第一位顯示十位，第二位顯示個位和小數點，第三位顯示小數點后第一位。還有用四位顯示兩位設定溫度的最高值和兩位最低值。8位共陽極數碼管采用掃描形式工作，其8個數據為接在單片機灌電流驅動能力最大的PO口，STC89C52RC單片機的P0口的每一個I/O都能能吸收8個TTL邏輯器件的輸入漏電流，算下來能驅動約10mA。能驅動數碼管的8個數據陰極。數碼管驅動方式：數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。① 靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅動，或者使用如BCD碼二或十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅動5個數碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅動，要知道一個C52單片機可用的I/O端口才32個，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。② 動態(tài)顯示驅動：數碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數碼管的的COM端，就使各個數碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅動。在輪流顯示過程中，每位數碼管的點亮時間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數據，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。本系統(tǒng)采用第二種驅動，用74HC573鎖存器來輔助控制，僅用一個P0口就能控制8個數碼管顯示。LED數碼管顯示電路如圖45所示。圖45 數碼管顯示電路74HC573為三態(tài)輸出的八D 透明鎖存器，573 的輸出端O0O7 可直接與總線相連。當三態(tài)允許控制端OE為低電平時，O0O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅動負載或總線。當OE為高電平時，O0O7呈高阻態(tài)，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端 LE 為高電平時，O 隨數據D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數據電平。當 LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV。引出端符號：l l D0～D7為數據輸入端l l OE為三態(tài)允許控制端（低電平有效）l l LE為鎖存允許端l l O0O7為輸出端外部管腿圖：圖46 74HC573外部管腳圖邏輯圖：圖47 74HC573邏輯圖真值表：表41 74HC573真值表INPUTS OUTPUT QOE LE DL H HL H LL L XH X X H L Q0 Z 單片機先對74HC573A進行位選：先鎖存，然后發(fā)送數據，再開鎖存，最后鎖存。這樣我們就可以對數碼管的位進行選定。單片機再對74HC573B進行段選：先鎖存，然后發(fā)送數據，再開鎖存，最后鎖存。這樣我們就可以對數碼管的段進行選定。接著我再采用動態(tài)顯示驅動，間斷的選位和選段。 圖48為單片機及按鍵、復位電路的電路圖，作為單片機工作的時鐘，EA端接高電平，表示使用片內程序存儲器。RST引腳接了上電復位電路，當系統(tǒng)上電時，上電復位電路會產生一個高電平脈沖信號，使系統(tǒng)復位。 圖48 按鍵、復位電路圖鍵盤是標準的輸入設備，實現(xiàn)鍵盤有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實現(xiàn)鍵盤掃描，如8279, CH451, LMC9768等，還有就是用軟件實現(xiàn)鍵盤掃描。使用現(xiàn)成的芯片可以節(jié)省CPU的開銷，但增加了成本，而用軟件實現(xiàn)具有較強的靈活性，也只需要很少的CPU開銷，可以節(jié)省開發(fā)成本。本文便使用軟件實現(xiàn)鍵盤的掃描。常見的鍵盤可分為獨立按鍵式鍵盤和行列掃描式鍵盤。獨立按鍵式鍵盤應用在需要少量按鍵的情況，按鍵和單片機的I/O口線直接連接。而行列掃描式鍵盤用在按鍵需求較多的情形下?？紤]到環(huán)境的控制器需要高限加、高限減、低限加、低限減等按鍵 ，所以采用行列掃描式鍵盤。理論上當按鍵按下或彈起時，可以相應的產生低電平或高電平，但實際并非如此。鍵盤按鍵一般都采用觸點式按鍵開關。當按鍵被按下或釋放時，按鍵觸點的彈性會產生抖動現(xiàn)象。即當按鍵按下時，觸點不會迅速可靠地接通，當按鍵釋放時，觸點也不會立即斷開，而是要經過一段時間的抖動才能穩(wěn)定下來，按鍵材料不同，抖動時間也各不相同。圖49 按鍵抖動示意圖一次完整的按鍵過程，包含以下幾個階段:如圖49所示。1) 等待階段：此時按鍵尚未按下，處于空閑階段；2) 閉合抖動階段：此時鍵剛剛按下，但信號處于抖動狀態(tài)，系統(tǒng)在檢測時應消抖延時，約5ms到20ms；3) 有效閉合階段：此時抖動己經結束，一個有效按鍵動作己經產生，系統(tǒng)應該在此時執(zhí)行按鍵功能，或將按鍵編碼記錄下來，待鍵彈起時再執(zhí)行其功能；4) 釋放抖動階段：許多時候編程人員并不在此時消抖延時，但最好也執(zhí)行一次消抖延時，以防止誤操作；5) 有效釋放階段：若設計要求在按鍵抬起時才執(zhí)行功能，則應當在此時進行按鍵功能的處理。軟件上對閉合階段的抖動一般采取延時再次確認按鍵是否按下的方式消除抖動。如上圖48所示，供單片機來回掃描查詢，當沒有按鍵按下時，單片機I/O —，當有按鍵按下時，對應的單片機端口變