【正文】 i。主機(jī)在讀時(shí)間片下降沿 之后 15gs內(nèi)完成讀位。 } Delay(1)。 DQ = 1。0x01。_nop_()。_nop_()。i++) //循環(huán)次數(shù) { DQ = 0。 for (i=0。在開始另一個(gè)寫周期前必須有 1gs 以上的高電平恢復(fù)期。 圖 35 18B20初始化流程圖 } （ 2）寫 數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號(hào)。 // 60~240us 的低電平 DQ = 1。 //等待 15~60us presence = DQ。 DQ = 1。 DQ = 0。 圖 34 18B20 初始化 時(shí)序 圖 原碼如下： /********************************************** 函數(shù)名： Init_18B20( ) 函數(shù)功能：初始化 返回值： presence 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 12 ***********************************************/ uchar Init_18B20(void) { unsigned char presence。 同時(shí)為了方便程序的模塊化，將 單總線驅(qū)動(dòng) 設(shè)計(jì)為初始化函數(shù) init_1820( )，讀溫度函數(shù) read_byte( )，寫指令函數(shù)： write_byte( ) 3個(gè)大的函數(shù)模塊 。因這些延時(shí)均為 15 μ s的整數(shù)倍，因此可編寫一個(gè) DELAY15（ n）函數(shù)，只要用該函數(shù)進(jìn)行大約 15 μ s N 的延時(shí)即可。 為了得到精確的延時(shí)，采用了硬件延時(shí)的方法。因此，對(duì)讀寫的操作時(shí)序要求嚴(yán)格 。 圖 33 軟件結(jié)構(gòu)圖 溫度傳感器驅(qū)動(dòng) 設(shè)計(jì) 單總線驅(qū)動(dòng)模塊 溫度轉(zhuǎn)化模塊 LED 顯示模塊 Init_18B20() 主程序 大 循環(huán) san() read_byte() workTemp() write_byte() readTemp() 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 11 由于 本設(shè)計(jì) 的系統(tǒng)只有一個(gè) 18B20 芯片，所以需要在總線上只訪問(wèn)一個(gè)設(shè)備 。 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)和開發(fā) 本設(shè)計(jì) 使用的是基 于 C語(yǔ)言的 KELL 環(huán)境 ，使得本設(shè)計(jì) 能夠讓軟件構(gòu)件更加結(jié)構(gòu)化，模塊化，并方便修改和擴(kuò)展。 在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化硬件電路，常常將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8 位的 I/O 口控制，而各位的共陽(yáng)極或共陰極引腳則分別有單獨(dú)的 I/O 口來(lái)控制，以實(shí)現(xiàn) 各位的分時(shí)復(fù)用。每一位點(diǎn)亮后保留 １ ｍｓ，然后去點(diǎn)亮下一個(gè)要點(diǎn)亮的位，這樣反復(fù)循環(huán)。在顯示的過(guò)程中，其狀態(tài)是靜止不變的，直到一個(gè)字符顯示完畢 。 LED 顯示器常用的工作方式有靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 系統(tǒng)內(nèi)可編程特性，使得無(wú)需購(gòu)買昂貴的仿真器和編程器也可進(jìn)行單片機(jī)嵌入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。 本設(shè)計(jì) 采用 DS18B20 單總線溫度檢測(cè)芯片， 在芯片上只有 3個(gè)接口，分別對(duì)應(yīng)電源VCC，地線 GND，信號(hào)線 TX/RX，由于 DS18B20 芯片使用 5V的供電方式， 本設(shè)計(jì) 直接將電源 VCC先上 直接串入一個(gè) 歐姆的電阻并上拉到信號(hào)線上來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片的供電， 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 9 這樣的供電的方式就叫作寄生供電 [3]，這樣設(shè)計(jì)的原因是單總線的收發(fā)都是同一根線，若在總線上有多個(gè)設(shè)備，這需要在尋找指定設(shè)備和設(shè)備應(yīng)答上使總線保持嚴(yán)格的通訊時(shí)序。每只 DS18B20 都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。 0 號(hào)存 貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼 ， LSB（最低位）的‘ 1’表示 ℃。 DS18B20 中還有用于貯存測(cè)得的溫度值的兩個(gè) 8位貯存器 RAM，編號(hào)為 0號(hào)和 1號(hào)。接著的 48位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)。 每一個(gè) DS18B20 包括一個(gè)唯一的 64位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在 DS18B20 內(nèi)部的ROM 中。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。 DS18B20 的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 8 圖 31 系統(tǒng)模塊圖 硬件設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) DS18B20 數(shù)字溫度計(jì)提供 9~12 位溫度讀數(shù)，只是器件的溫度。 數(shù)字溫度 計(jì) 系統(tǒng) 基本工作原理為： 首先檢測(cè)單總線情況，判斷是否有單總線芯片在工作，然后對(duì)于數(shù)字溫度傳感器采集到的溫度數(shù)值 ， 單片機(jī)對(duì)溫度數(shù)值進(jìn)行處理，然后作溫度顯示。 數(shù)據(jù)顯示裝置采用的是 LED數(shù)碼管， LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜 。 DS18B20 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3個(gè) 引腳；溫度測(cè)量范圍為－ 55℃～＋ 125℃ ,可編程為9位～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可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。 本設(shè)計(jì)采 用 ATMEL 的 52 系列 AT89S52 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，高性能、低功耗的 8位微處理器 ,非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 , 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可 編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案 。 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 7 它的 KEIl 開發(fā)環(huán)境支持在 WINDOWS 平臺(tái)上的 C 語(yǔ)言 及匯編語(yǔ)言 程序開發(fā)，方便軟件設(shè)計(jì)的模塊化和結(jié)構(gòu)化的開發(fā)模式。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中 斷或硬件復(fù)位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 單片機(jī)的開發(fā)需要個(gè)人電腦上運(yùn)行的單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，程序下載器和開發(fā)板，如 所用的 AT89S52 單片機(jī)，就需要 KEIL 開發(fā)環(huán)境，并口下載線和開發(fā)板。 圖 22 單總 線接口電路 單片機(jī)開發(fā) 技術(shù) 單片機(jī)是單片微機(jī)的簡(jiǎn)稱，是在單一芯片上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。 綜上所述： 本設(shè)計(jì) 選擇使用單總線溫度檢測(cè)芯片的檢測(cè)方案。 基于單總線溫度檢測(cè)芯片的檢測(cè)方案 單總線的數(shù)字溫度芯片是集成在芯片內(nèi)的溫度檢測(cè)電路和單總線接口電路構(gòu)成的，由于模擬信號(hào)在芯片內(nèi)就轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)并以總線的方式串行輸出，使得溫度 /電磁環(huán)境對(duì)信號(hào)傳輸?shù)母蓴_最小，單總線的接口也能滿足長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸?shù)牟季€成本問(wèn) 題。影響這個(gè)反應(yīng)速度的主要因素是單總線的讀寫周期和 LED 顯示的讀寫周期。 系統(tǒng)反應(yīng)速度 相對(duì)傳統(tǒng)的靠熱脹冷縮原理的液體溫度計(jì)，數(shù)字溫度 計(jì) 必須要有很高的檢測(cè)響應(yīng)速度，以準(zhǔn)確的反映溫度變化的過(guò) 程。 計(jì)算機(jī)學(xué)院暑期項(xiàng)目文檔 5 第 2章 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)指標(biāo) 檢測(cè)范圍 溫度檢測(cè)范圍決定了溫度計(jì)的使用范圍和場(chǎng)合，由 本設(shè)計(jì) 的溫度檢測(cè)器件 DS