【正文】 本溫度控制系統(tǒng)可以應(yīng)用于多種場合，像花房的多點(diǎn)溫度、育嬰房的溫度、水溫的檢測與控制。加熱到90攝氏度時(shí)，紅燈亮起，自動(dòng)斷電，而低于20攝氏度時(shí)，綠燈亮起，開始加熱。主程序的功能是：啟動(dòng)DS18B20測量溫度，將測量值與給定值進(jìn)行比較，若測得溫度小于設(shè)定值，則進(jìn)入加熱階段，這期間繼續(xù)對溫度進(jìn)行監(jiān)測，直到溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，關(guān)閉加熱器，等待下一次的啟動(dòng)命令。另外，由于DS1820 單線通信功能是分時(shí)完成的,遵循嚴(yán)格的時(shí)隙概念,因此, 系統(tǒng)對DS1820 和各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行,即:初始化DS1820 (發(fā)復(fù)位脈沖)—發(fā)ROM功能命令—發(fā)存儲器操作命令—處理數(shù)據(jù)。本程序經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試修改，雖然能達(dá)到預(yù)期的基本目標(biāo)，但是還有很多地方需要完善，如開始仿真時(shí)機(jī)器會(huì)掃描錯(cuò)誤代碼而使電路報(bào)警，報(bào)警的同時(shí)可以使數(shù)碼管閃爍，還可以利用剩余的I/O口掛接更多的DS18B20等。圖41 主程序流程圖（2）讀出溫度子程序 讀出溫度子程序流程圖如圖42所示。然后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，先搞清楚各個(gè)部分的子程序及他們的流程圖，然后進(jìn)行C語言編程，最后將它們系統(tǒng)的編程系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，復(fù)位應(yīng)答子程序，寫入子程序等。（4）系統(tǒng)的可靠性[1]要測試單片機(jī)軟件功能的完善性。（2）減少程序錯(cuò)誤我們在編寫程序時(shí)，要注重考慮如下方面。這些程序模塊可以是幾條語句的集合、功能函數(shù)或程序文件。對于要求反應(yīng)靈敏與控制及時(shí)的工控、檢測等實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及要求體積小、系統(tǒng)小的許多“電腦化”產(chǎn)品，可以充分體現(xiàn)出匯編語言簡明、整齊、執(zhí)行時(shí)間短和易于使用的特點(diǎn)。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機(jī)微控制系統(tǒng)，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間，適合于存儲容量較小的系統(tǒng)。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與S51系列單片機(jī)相對應(yīng)的51匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程。 圖311 繼電器電路（6）單片機(jī)復(fù)位電路圖312 單片機(jī)復(fù)位電路（7）蜂鳴器報(bào)警電路 ：圖313 蜂鳴器報(bào)警電路（8）溫度設(shè)置按鍵電路、：圖314 按鍵電路（9）其他引腳 ALE引腳懸空，復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源?！?三個(gè)I/。主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個(gè)步驟：① 初始化；② ROM操作指令；③ 存儲器操作指令。本設(shè)計(jì)采用電源供電方式， 。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。 圖（a）DS18B20寫時(shí)序圖（b）DS18B20讀時(shí)序圖35 DS18B20操作時(shí)序圖（3） 發(fā)送RAM命令RAM命令是暫存器操作命令，共有6條，在前面已經(jīng)列出，其功能是實(shí)現(xiàn)溫度的轉(zhuǎn)換、讀/寫、復(fù)制暫存器的內(nèi)容等功能。由于接有上拉電阻，在釋放總線是有15 ~60us的時(shí)間間隙，在此之后的60~240us時(shí)間內(nèi)，如果CPU檢測到總線為低電平的話，則說明DS18B20初始化完成。值得注意的是，每一次讀寫之前都要對它進(jìn)行復(fù)位。表36 ROM操作命令指令約定代碼操作說明讀ROM33H讀DS18B20 ROM中的編碼符合ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單線總線上與該編碼相對應(yīng)的DS18B20 使之作出響應(yīng)，為下一步對該DS18B20的讀寫作準(zhǔn)備尋找ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個(gè)數(shù)和識別64位ROM地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令，適用于單片工作。這樣就實(shí)現(xiàn)了單總線上的尋址。該命令值適用于總線上只掛接一片DS18B20，對總線上掛有多片DS18B20時(shí)不適用。實(shí)際應(yīng)用中，DS18B20可以距單片機(jī)150m遠(yuǎn)，測量數(shù)據(jù)不會(huì)產(chǎn)生誤差，在同一條數(shù)據(jù)總線上可以并接許多片DS18B20實(shí)現(xiàn)多路溫度采集。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測溫度值。低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測量。表3－3 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間/ms009011010113751112750表3－4　一部分溫度對應(yīng)值表溫度/℃數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0000 1111 101000FAH+250000 0000 0011 00100032H+0000 0000 0000 00010001H00000 0000 0000 00000000H1111 1111 1111 1111FFFFH251111 1111 1100 1110FFCEH551111 1111 1001 0010FF92H DS18B20的測溫原理每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的64地址位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi)ROM 中。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第2字節(jié)。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。在I/O線呈低電平時(shí)，改由寄生電容上的電壓繼續(xù)向器件供電。如圖32所示：圖（a）是由外電源供電，圖(b)是I/O口總線和寄生電容配合供電。DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率,。表3－1 64位ROM地址序列號結(jié)構(gòu)48位產(chǎn)品序列號8位產(chǎn)品序號8位CRC編碼檢驗(yàn)圖3－1 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)2) 非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器(包括上限溫度觸發(fā)器TH和下限溫度觸發(fā)器TL)。64位光刻ROM是出廠前已被刻好的，它可以看做是該DS18B0的地址序列號，不同的器件不一樣，64位的地址序列號的構(gòu)成如表21所示。 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)掛接在一條總線上，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度采集檢測功能；2)可測溫度范圍為55～+125℃，℃；3) 內(nèi)含64位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器ROM；4) 內(nèi)含寄生電源，可直接通過數(shù)據(jù)總線供電，～；5) 零待機(jī)功耗；6)用戶可通過編程分別設(shè)定各路的溫度上、下限溫度值來實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能；7) 適配各種微處理器；8) 報(bào)警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；9) 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；10) 可檢測距離遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)測量距離為150m 。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中為了配合遠(yuǎn)傳儀表指示，出現(xiàn)了許多不同的溫度檢測方法，常用的有電阻式、熱電偶式、PN結(jié)型、輻射型、光纖式及石英諧振型等。水銀溫度計(jì)至今仍是各種溫度測量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。如果測量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就需選用精度等級能滿足要求的傳感器。在選擇傳感器之前，應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。當(dāng)所要求測量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測量帶來極大的方便。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。（1）根據(jù)測