【正文】 DS18B20與單片機(jī)的接口電路DS18B20 與單片機(jī)的典型接口電路如圖39 所示，DS18B20 的正電源3腳接+5V，1腳接地，2腳接。 (4) CRC 的產(chǎn)生 在64位光刻 ROM的最高字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼（CRC）。C，這5 位都為0，；如果溫度低于0 186。如表316 所示。分辨率的位數(shù)設(shè)置得多并不具有多少實際意義，而且設(shè)定的分辨率越高，所需要的溫度轉(zhuǎn)換時間也越長，可以說“得不償失”，故在本設(shè)計中，將其分辨率設(shè)置為9位即可。因此，在實際應(yīng)用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時間兩者之間權(quán)衡考慮。在 DS18B20出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去隨意改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，即設(shè)置分辨率，如表315 所示（DS18B20 出廠時分辨率被設(shè)置為 12位）。 表 314 DS18B20 字節(jié)定義寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度低字節(jié)0溫度高字節(jié)1高溫限制2低溫限制3保留4保留5計數(shù)剩余值6每度計數(shù)值7每度計數(shù)值8配置寄存器為高速緩存存儲器中的第 5個字節(jié)，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，DS18B20 工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。第三和第四個字節(jié)分別是TH、TL的易失性拷貝，第五個字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時被刷新，第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)部計算。 (2) 高速緩存存儲器 高速緩存存儲器包含了 9個連續(xù)字節(jié)，如表3－14所示。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的48位是該DS18B20自身的唯一序列號，最后8 位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC）。圖 38 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖下面具體介紹DS18B20每一部分的結(jié)構(gòu)和作用。 內(nèi)部有溫度上、下限報警設(shè)置。 用戶可通過編程為數(shù)字溫度傳感器設(shè)定9~12 位的分辨率。C之間。 測量溫度范圍在－55186。 實際應(yīng)用中不需要外接任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 每個DS18B20器件上都有獨一無二的序列號。 只要求 1 根口線即可實現(xiàn)通信。當(dāng)工作于寄生電源時，該引腳必須接地。單總線接口引腳。DS18B20 的引腳及底視圖如圖37 所示。DS18B20 的性能是新一代產(chǎn)品中最好的，性價比也非常出色。DS18B20可通過編程設(shè)定9~12位的分辨率，精度為177。C。DS18B20的測溫范圍為－55186。} //若月份達(dá)到最大，則月份歸一，向年份進(jìn)位 } } } } } }} DS18B20概述DS18B20是美國DALLAS 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器，它也是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 if(month==13) {month=1。(month==4||month==6||month==9||month==11))) { day=1。(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12))||(day30amp。day29))||(day31amp。(!leap(year)||leap(year)amp。 if(day28){if((month==2amp。 if(hour==24) //如果小時達(dá)到24，則小時歸零，向日期進(jìn)位 { hour=0。 if(minu==60) //如果分鐘達(dá)到60，則分鐘歸零，向小時進(jìn)位 { minu=0。 //每隔1秒，秒加1 if(sec==60) //如果秒達(dá)到60，則秒歸零，向分鐘進(jìn)位 { sec=0。 //變量num為全局變量,用以統(tǒng)計定時中斷的次數(shù)是否達(dá)到20次 if(num==20) //若定時中斷次數(shù)達(dá)到20次，則1秒時間到 { num=0。 ReadTempFlag=1。 //重新給定時器T0賦初值 n++。 /*定義兩個靜態(tài)局部變量，用來統(tǒng)計定時中斷的次數(shù)，每夠1秒秒鐘加1，每夠3秒測一次溫度*/ TH0=15536/256。 TR0=ET0=EA=1。 //使用模式1，16位定時器，工作在定時模式下 TH0=15536/256。例如：已知系統(tǒng)晶振頻率為=12MHz，在方式1下,T0的最大定時時間為而在方式2下，T0的最大定時時間為如果在方式1下要定時50ms，晶振頻率不變，則T0應(yīng)賦的初始值的計算方法為：由于晶振頻率為12MHz，則機(jī)器周期為1，若定時50ms,即50000，則計數(shù)初始值應(yīng)為6553650000=15536，將15536/256賦與定時/計數(shù)器的高8位THX，將15535%256賦與定時/計數(shù)器的低8位TLX。根據(jù)上面的討論可以知道，定時器的定時時間的長短與定時器的位數(shù)、計數(shù)初始值、時鐘頻率密切相關(guān)。在這種情況下，T1仍然既可以工作在定時功能，又可以工作在計數(shù)功能，但計滿溢出時不能置位溢出標(biāo)志，不能申請中斷，其計滿溢出信號可以送給串行口，此時T1作為波特率發(fā)生器。在方式3下，TH0也是作為不能自動重載初始值的8位定時器來使用，但它只能用于定時功能，不能用于計數(shù)功能，因此沒有選擇位控制；TH0的啟動也僅受原來T1的啟動位TR1來控制；當(dāng)TH0計滿溢出時，直接將TF1置位從而向CPU申請中斷；此時，TH0的中斷服務(wù)程序入口地址占用原來T1的中斷服務(wù)程序入口地址，中斷序號也同樣使用T1的中斷序號。此時T0被分為兩個獨立的8位的定時/計數(shù)器來使用。需要強調(diào)的是：在工作方式0和工作方式1下，定時/計數(shù)器的計數(shù)初始值是不能自動重載的，需要我們在程序中用相應(yīng)的賦值語句重載；如果在程序中缺少了相應(yīng)的重載計數(shù)初始值語句，則定時/計數(shù)器溢出后將從0開始計數(shù)。在工作方式2下，由于只有低8位參與計數(shù)，故最大計數(shù)為=256，最長定時時間為256個機(jī)器周期。每當(dāng)?shù)?位計滿溢出時，直接將計滿溢出標(biāo)志位TFX（X=0,1）為1，向CPU發(fā)出中斷請求，若CPU響應(yīng)中斷，由系統(tǒng)硬件自動將TFX復(fù)位。(3) 工作方式2（M1M0=10）T0和T1在工作方式2下都是作為8位的定時/計數(shù)器來使用的，定時/計數(shù)器的低8位負(fù)責(zé)計數(shù)。高8位產(chǎn)生進(jìn)位時，即計滿溢出，置計滿溢出標(biāo)志位TFX(X=0,1)為1，向CPU申請中斷，若CPU響應(yīng)中斷，由系統(tǒng)硬件自動將TFX復(fù)位。在工作方式0下，兩個定時/計數(shù)器的最大計數(shù)值為=8192，最長定時時間也只有8192個機(jī)器周期。(1) 工作方式0（M1M0=00）T0和T1的工作方式0是完全相同的，都是作為13位的定時/計數(shù)器來使用的，由THX(X=0,1)的8位和TLX的低5位構(gòu)成，TLX的高3位未用，TLX的低5位產(chǎn)生進(jìn)位時，直接進(jìn)到THX上。值得注意的是，單片機(jī)復(fù)位時，TCON的各位也均被清0。表313 定時/計數(shù)器的4種工作方式選擇表M1 M0工作方式功能說明0 0 方式0僅作為13位的定時/計數(shù)器使用0 1方式1作為16位的定時/計數(shù)器使用1 0方式2作為8位定時/計數(shù)器使用，初始值可自動重載1 1方式3僅適用于T0，分成兩個8位的計數(shù)器使用，T1停止工作定時器控制寄存器TCON是一個可位尋址的8位特殊功能寄存器。T0和T1，每個定時/計數(shù)器都有四種工作方式，由M1和M0來設(shè)定。GATE與對定時/計數(shù)器的控制作用（以T0為例）如圖36所示。當(dāng)=0時，定時/計數(shù)器的計數(shù)脈沖來源于單片機(jī)內(nèi)部時鐘脈沖的十二分頻（即機(jī)器周期），此時，由于計數(shù)周期是固定的，計數(shù)就轉(zhuǎn)化為定時，定時/計數(shù)器工作在定時功能模式。此時，若TRX和（X=0，1）均為高電平，則接通定時/計數(shù)器的輸入脈沖，啟動定時/計數(shù)器工作；若TRX和不全為高電平，則切斷定時/計數(shù)器的輸入脈沖來源，使定時/計數(shù)器停止工作。此時，若TRX=1，接通定時/計數(shù)器的輸入脈沖，啟動定時/計數(shù)器工作；若TRX=0，則切斷定時/計數(shù)器的輸入脈沖來源，使定時/計數(shù)器停止工作。該位影響定時/計數(shù)器的啟動控制方式。表312 定時器工作方式寄存器TMOD的各位功能說明位號D7D6D5D4D3D2D1D0位名稱GATEM1M0GATEM1M0高4位控制定時/計數(shù)器T1低4位控制定時/計數(shù)器T0由表312可知。單片機(jī)復(fù)位時，TMOD的各位均被清0。我們可以通過設(shè)置定時器工作方式寄存器TMOD來決定定時/計數(shù)器的啟動方式、計數(shù)脈沖源的選擇（從而可以決定使其工作于計數(shù)功能或定時功能）、工作方式，可通過設(shè)置定時器控制寄存器TCON來控制定時/計數(shù)器的啟動與停止。如果所需定時時間大于定時器所能定時的最長時間，可采用多次定時法以達(dá)到要求。例如，為便于計算，本設(shè)計中的單片機(jī)系統(tǒng)采用12MHz的晶振，一個機(jī)器周期由12個振蕩脈沖組成，則計數(shù)脈沖的頻率為振蕩頻率的12分頻，即12MHz/12=1MHz，計數(shù)周期為1ms，如果計數(shù)器的初始值為零，則最長定時時間為65536ms。由于機(jī)器周期是非常穩(wěn)定的，計數(shù)值也就對應(yīng)一個固定的時間，定時/計數(shù)器的功能也就轉(zhuǎn)化為定時模式。由于計數(shù)器至少需要用兩個機(jī)器周期來判斷一個計數(shù)脈沖（計數(shù)脈沖的高電平和低電平的持續(xù)時間在一個機(jī)器周期以上），所以從外部輸入的計數(shù)脈沖的最高頻率為晶振產(chǎn)生的時鐘脈沖頻率的24分頻（），否則將會產(chǎn)生計數(shù)誤差。T0和T1都有定時和計數(shù)兩種功能，這兩種功能的主要區(qū)別在于計數(shù)脈沖來源不同。我們要計50000，那就先預(yù)置計數(shù)器的初始值為15536（6553650000），再輸入50000個脈沖，不就到65536從而計滿溢出了嘛！使用定時/計數(shù)器時，首先在程序中用相關(guān)賦值語句設(shè)定好定時/計數(shù)器的啟動方式、功能模式、工作方式及計數(shù)初始值（這一過程我們習(xí)慣稱為定時/計數(shù)器的初始化），然后啟動它工作，定時/計數(shù)器將按照設(shè)定好的工作方式，從計數(shù)初始值開始，對指定的計數(shù)脈沖加1計數(shù)，此時不占用CPU時間，CPU的工作與計數(shù)器的計數(shù)是同時進(jìn)行的且互不影響，直到定時/計數(shù)器計滿溢出才向CPU發(fā)出中斷請求信號，CPU通過中斷或軟件查詢方式處理溢出后的服務(wù)。比如先放入2000滴，再滴8000滴就可以把瓶子滴滿。如果其初始值為零，當(dāng)輸入65535個脈沖后，其計數(shù)值為65535（即二進(jìn)制數(shù)1111 1111 1111 1111B），再來一個脈沖，計數(shù)器的值將計滿溢出回零（進(jìn)位信號將相應(yīng)的計滿溢出標(biāo)志位TFX(X=0,1)置1，從而向CPU發(fā)出中斷請求）。當(dāng)定時/計數(shù)器的計數(shù)脈沖來自單片機(jī)外部（（T0）、（T1）輸入）時，由于外部輸入脈沖的周期不固定性，此時定時/計數(shù)器工作于計數(shù)狀態(tài)；如果定時/計數(shù)器的計數(shù)脈沖來自單片機(jī)內(nèi)部（對機(jī)器周期進(jìn)行加法計數(shù)，一個機(jī)器周期等于12個時鐘周期，即機(jī)器周期脈沖是時鐘脈沖的十二分頻）時，由于晶振產(chǎn)生的時鐘脈沖的周期是非常穩(wěn)定的，所以當(dāng)計數(shù)值一定時，計數(shù)的時間也隨之而定，此時定時/計數(shù)器工作于定時狀態(tài)。T0和T1都可對輸入脈沖進(jìn)行加法計數(shù)，即每來一個脈沖計數(shù)器的值加1，直到計滿溢出。需要注意的是：51單片機(jī)中的定時/計數(shù)器系統(tǒng)是單片機(jī)內(nèi)部一個獨立的硬件部分，它與CPU和晶振通過內(nèi)部某些控制線連接并相互作用，一旦CPU啟動計數(shù)器工作時，計數(shù)器便在輸入脈沖的作用下開始計數(shù)，計數(shù)器的計數(shù)與CPU的工作是同時進(jìn)行的，直到計數(shù)器計滿溢出將相應(yīng)的溢出標(biāo)志位置1，向CPU發(fā)出中斷請求，CPU在允許中斷的情況下才暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。T0和T1都是16位的加法計數(shù)器，它們的容量是有限的，不可能無限制地持續(xù)計數(shù)，其計數(shù)最大值為65535（即二進(jìn)制數(shù)1111 1111 1111 1111B），此時，若再輸入一個計數(shù)脈沖則計滿溢出，將對應(yīng)的計滿溢出標(biāo)志位置1，向CPU發(fā)出中斷申請，請求CPU暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而來執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。定時/計數(shù)器的實質(zhì)就是計數(shù)器，它是由若干個觸發(fā)器組成的一個計數(shù)系統(tǒng)，其功能是能對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)。52單片機(jī)則比51單片機(jī)擴(kuò)展了一個定時/計數(shù)器T2。因此，為了適應(yīng)控制領(lǐng)域的這一要求，單片機(jī)內(nèi)部都集成了定時/計數(shù)器。例如，全自動洗衣機(jī)中的各種定時控制；工業(yè)生產(chǎn)中，對流水線上的產(chǎn)品計數(shù)打包控制等。}中斷處理函數(shù)不會返回任何值，故其函數(shù)類型為void型，函數(shù)類型名void后緊跟中斷處理程序的函數(shù)名，函數(shù)名可以任意命名，只要合乎C51中對標(biāo)識符的規(guī)定即可；中斷處理函數(shù)不帶任何參數(shù)，所以中斷函數(shù)名后面的括號內(nèi)為空；interrupt即“中斷”的意思，是為區(qū)別于普通自定義函數(shù)而設(shè)；中斷序號是編譯器識別不同中斷源的唯一符號，它對應(yīng)著中斷服務(wù)程序入口地址，因此在寫中斷函數(shù)時一定要把中斷序號寫準(zhǔn)確，否則中斷程序?qū)⒌貌坏竭\行。中斷服務(wù)程序是一種具有特定功能的獨立程序段，往往寫成一個獨立函數(shù)，函數(shù)內(nèi)容可根據(jù)中斷源的要求進(jìn)行編寫。當(dāng)然，我們也可以用位操作指令來實現(xiàn)：EA=1，ET0=1。例如：如果我們要設(shè)置定時/計數(shù)器T0中斷允許，其他中斷不允許，則IE寄存器各位取值如表310所示。ET1：定時/計數(shù)器1的中斷允許位。ET0：定時/計數(shù)器0的中斷允許位。當(dāng)EA=0時，則所有中斷均被禁止；當(dāng)EA=1時，全局中斷允許打開，在此條件下，由各個中斷源的中斷控制位確定相應(yīng)的中斷允許或禁止。其各位定義如表39所示。IE也是一個可位尋址的8位特殊功能寄存器，即可以對其每一位單獨進(jìn)行操作，當(dāng)然也可以進(jìn)行整體字節(jié)操作。其余四位與外部中斷相關(guān)，是兩個外部中斷的中斷請求標(biāo)志位和觸發(fā)方式控制位，本設(shè)計不涉及，