【正文】 //首次啟動(dòng) DS18B20 獲取溫度（ DS18B20 上點(diǎn)后自動(dòng)將 EEPROM 中的上下限溫度復(fù)制 到 TH 和 TL 寄存器） while(1) //主循環(huán) 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 16 { get_temperature(0)。 //關(guān)閉 LED 燈 timer1_init(0)。 //聲明 display1（）函數(shù)（ 頭文件中的函數(shù)， 要用應(yīng)先聲明） include //將 頭文件包含到主程序 include //將 頭文件包含到主程序 include //將 頭文件包含到主程序 /***********************主函數(shù) ************************/ void main() { beer=1。 //s 是調(diào)整上下限溫度時(shí)溫度閃爍的標(biāo)志位，s=0 不顯示 200ms， s=1 顯示 1s 左右 bit s1=0。 圖 讀出溫度子程序 跳過(guò) ROM 匹配命令 寫(xiě)入子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令 顯示子程序 寫(xiě)入子程序 寫(xiě)入子程序 DS18B20 復(fù)位、應(yīng)答子程序 DS18B20 復(fù)位、應(yīng)答子程序 跳過(guò) ROM 匹配命令 讀溫度命令子程序 結(jié) 束 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 15 系統(tǒng)程序代碼 include //將 頭文件包含到主程序 include //將 頭文件包含到主程序（調(diào)用其中的 _nop_()空操作函數(shù)延時(shí)） define uint unsigned int //變量類型宏定義，用 uint 表示無(wú)符號(hào)整形（ 16位） define uchar unsigned char //變量類型宏定義，用 uchar 表示無(wú)符號(hào)字符型（ 8 位） uchar max=0x00,min=0x00。 通過(guò)調(diào)用讀溫度子程序把存入內(nèi)存儲(chǔ)中的整數(shù)部分與小數(shù)部分分開(kāi)存放在不同的兩個(gè)單元中，然后通過(guò)調(diào)用顯示子程序顯示出來(lái) 圖 主程序流程圖 開(kāi)始 初始化 示化 獲取溫度值 與溫度上下限比較 報(bào)警 轉(zhuǎn)換并顯示 YES 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 14 2）讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時(shí)需進(jìn)行 CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫(xiě)。 圖 顯示電路圖 (2) DS18B20溫度傳感器電路 圖 溫度傳感器電路引腳圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 12 (3) 單片機(jī)電路 圖 單片機(jī)電 路引腳圖 (4) 晶振控制電路 圖 晶振控制電路圖 (5) 復(fù)位電路 圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 13 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路 高級(jí)語(yǔ)言是面向問(wèn)題和計(jì)算過(guò)程的語(yǔ)言，它可通過(guò)于各種不同的計(jì)算機(jī)，用戶編程時(shí)不必仔細(xì)了解所用的計(jì)算機(jī)的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語(yǔ)句的功能強(qiáng)，常常一個(gè)語(yǔ)句已相當(dāng)于很多條計(jì)算機(jī)指令，于是用高級(jí)語(yǔ)言編制程序的速度比較快，也便于學(xué)習(xí)和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語(yǔ)言。如附錄 2。此部分只用到 DS18B20 和單片機(jī)，硬件很簡(jiǎn)單。 這一部分主要完成對(duì)溫度信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換工作，由DS18B20 數(shù)字溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分組成。 顯示部分 顯示電路采用 3 位共陽(yáng) LED 數(shù)碼管，從 P0 口送數(shù)， P2 口掃描。 串口引腳 和 引腳接繼電器電路的 電阻上， P1 口其他引腳懸空 P2 口中 、 、 、 分別接到顯示電路的 電阻上， 接蜂鳴器電路，其他引腳懸空 P3 口中 、 、 接到按鍵電路。主機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò) 3 個(gè)步驟： 單 DS18B20 數(shù)碼管 顯示 蜂鳴器 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 10 ? 初始化 ； ? ROM 操作指令 ； ? 存儲(chǔ)器操作指令。采用寄生電源供電方式是 VDD和 GND 端均接地。本設(shè)計(jì) 采用電源供電方式， 口接單線總線為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管和 89S51 的 來(lái)完成對(duì)總線的上拉。 圖 溫度計(jì)電路總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)原則 DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時(shí) DS18B20 的 1 腳接地， 2 腳作為信號(hào)線， 3 腳接電源。 表 一部分溫度對(duì)應(yīng)值表 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0000 0191H + 0000 0000 1010 0001 00A2H + 0000 0000 0000 0010 0008H 0 0000 0000 0000 1000 0000H 1111 1111 1111 0000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 9 3 總體設(shè)計(jì)方案 考慮使用溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只 DS18B20 溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求 。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。 4) CRC 的產(chǎn)生 在 64 b ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC）。 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 7 Byte0 溫度測(cè)量值 LSB（ 50H） Byte1 溫度測(cè)量值 MSB（ 50H） E2PROM Byte2 TH 高溫寄存器 ?? TH 高溫寄存器 Byte3 TL 低溫寄存器 ?? TL 低溫寄存器 Byte4 配位寄存器 ?? 配位寄存器 Byte5 預(yù)留（ FFH） Byte6 預(yù)留（ 0CH） Byte7 預(yù)留（ IOH） Byte8 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（ CRC） 圖 DS18B20內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) TM R1 R0 1 1 1 1 1 圖 DS18B20字節(jié) 表 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間表 R1 R0 分辨率 /位 溫度最大轉(zhuǎn)向時(shí)間 /ms 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 當(dāng)符號(hào)位 S＝ 0 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 S＝ 1 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第 2 字節(jié)。第 9 字節(jié)讀出前面所有 8 字節(jié)的 CRC 碼，可用來(lái)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。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。 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(lái)設(shè)置分辨率 ,如表 。它的內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和字節(jié)定義如圖 所示。第 5 個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié) 構(gòu)如表 所示。 3) 高速暫存存儲(chǔ) ， 可以設(shè)置 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的精度。 開(kāi)始 8 位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著是每個(gè)器件的惟一的序號(hào)，共有 48 位，最后 8 位是前 56 位的 CRC 校驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因 [10]。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3 腳 PR－ 35 封裝； DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖 所示。圖 中的斜 坡 累加器用 于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，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(mén)仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值。計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃ 所對(duì)應(yīng)的基數(shù) 分別置入減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì) 應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須用讀 ROM(33H)命令將該 DSl8B20 的序列號(hào)讀出。 ? XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源 (VPP)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 ? PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出沈陽(yáng)理工大學(xué)課