【正文】 主機(jī)尋訪的設(shè)備稱為從機(jī)。 總線的運(yùn)行 （數(shù)據(jù)傳輸）由主機(jī)控制。在 I2C總線上的數(shù)據(jù)傳送率可高達(dá)每秒十萬位，高速方式時在每秒四十萬位以上。任一設(shè)備輸出的低電平都將使相應(yīng)的總線信號線變低，也就是說：各設(shè)備的 SDA 是“與”關(guān)系， SCL 也是“與”關(guān)系。而串行時鐘線也應(yīng)是雙向的，作為控制總線數(shù)據(jù)傳送的主機(jī)，一方面要通過 SCL 輸出電路發(fā)送時鐘信號，另一方面還要檢測總線上的 SCL 電平，以決定什么時候發(fā)送下一個時鐘脈沖電平；作為接受主機(jī)命令的從機(jī)，要按總線上的 SCL 信號發(fā)出或接收 SDA 上的信號，也可以向 SCL 線發(fā)出低電平信號以延長總線時鐘信號周期。 為了避免總線信號的混亂，要求各設(shè)備連接到總線的輸出端時必須是開漏輸出或集電極開路輸出。 1 I2C 總線的硬件結(jié)構(gòu) I2C 串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時 鐘線 SCL。例如管理員可對各個組件進(jìn)行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇。 I2C 總線說明 I2C(Inter－ Integrated Circuit)總線是一種由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。 停止?fàn)顟B(tài)： SCL 為高時 SDA 產(chǎn)生一個上升沿是停止信號，停止信號后將停止所有通信。數(shù)據(jù)在 SCL 高期間改變定義為一個開始或停止信號。 設(shè)備操作： C L O C K 和 D A T A 變化： SDA 管腳通常外 都 要拉高。 AT24C01 的封裝為 8 腳 PDIP、 8 腳 JEDEC SOIC、 8 腳 TSSOP，通過 2 線制串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 A01A12NC3G N D4 S D A 5S C L 6WP 7V C C 8 圖 31 AT24C02 的芯片引腳圖 AT24C02 提供電可擦除的串行 1024 位存儲或可 編程只讀存儲器 (EEPROM)128 字 (8 位 /字 )。 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 為段引腳， S S S S4 分別表示四個數(shù)碼管的位。 數(shù)碼管概述 e1d2dp3c4g5S46b7S38S29f10a11S112 L EDA F BE Ddp C GS4 S3 S2S1 圖 5：數(shù)碼管 數(shù)碼顯示器是一種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件，它使用了 8 個 Led發(fā)光二極管，其中七個用于顯示字符，一個顯示小數(shù)點(diǎn)，所以通稱為七段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 泉州理工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 圖 4： DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 的程序流程圖 泉州理工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 5 程序流程圖 數(shù)碼管介紹 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管 。 UDD 是可供選用的外部電源端，不用時接地， GND 為地， NC 空腳。在構(gòu)成大型溫控系統(tǒng)時，允許在單線總線上掛接多片 DS18B20。當(dāng)電源電壓的極性反接時，能保護(hù)DS18B20 不會因發(fā)熱而燒毀，但此時芯片無法正常工作； （ 9） DS18B20 的轉(zhuǎn)換速率比較高，進(jìn)行 9 位的溫度值轉(zhuǎn)換只需 ； 泉州理工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 （ 10）適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)； （ 11）內(nèi)含 64 位激光修正的只讀存儲 ROM，扣除 8 位產(chǎn)品系列號和 8 位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC)之后，產(chǎn)品序號占 48 位。固有測溫分辨率為 ℃。 有 獨(dú)特的單線接口方式， DS1820 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS1820 的雙向通訊 ；其 測溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測溫分辨率 ℃； 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能 ； 多個 DS1820 可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫 ； 工作電源 為 3~5V/DC； 在使用中不需要任何外圍元件。因此，智能溫度傳感器 DS18B20 作為溫度測量裝置已廣泛應(yīng)用于人民的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展。為提高產(chǎn)品質(zhì)量、改進(jìn)產(chǎn)品性能，防止 事故發(fā)生提供必要的信息和更可靠的數(shù)據(jù)。從而傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，對自動化和信息化起重要作用。如果沒有各種精確可靠的傳感器對非電量和模擬信號進(jìn)行檢測并提供可靠的數(shù)據(jù)，那計(jì)算機(jī)也無法發(fā)揮他應(yīng)有的作用。 P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T9P 3 . 0 (R X D )10P 3 . 1 (T X D )11P 3 . 2 (IN T 0 )12P 3 . 3 (IN T 1 )13P 3 . 4 (T 0 )14P 3 . 5 (T 1 )15P 3 . 6 (W R )16P 3 . 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20(A 8 )P 2 .021(A 9 )P 2 .122(A 1 0 )P 2 .223(A 1 1 )P 2 .324(A 1 2 )P 2 .425(A 1 3 )P 2 .526(A 1 4 )P 2 .627(A 1 5 )P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31(A D 7 )P 0 .732(A D 6 )P 0 .633(A D 5 )P 0 .534(A D 4 )P 0 .435(A D 3 )P 0 .336(A D 2 )P 0 .237(A D 1 )P 0 .138(A D 0 )P 0 .039V C C408 9 C 5 2Y111.0592MHzC230C3 30R71 0 KV C C+ C11 0 u F1 23 4K0R E S E TV C C泉州理工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 DS18B20 傳感器介紹 DS18B20 概述 在現(xiàn)代檢 測技術(shù)中，傳感器占據(jù)著不可動搖的重要位置。數(shù)碼管顯示部分。最小系統(tǒng)如圖 2 所示。 P0 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ E A /V P31X119X218R E S E T9P 3 7 / R D17P 3 6 W R16P 3 2 / IN T 012P 3 3 / IN T 113P 3 4 / T 014P 3 5 / T 115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30P 3 1 / T X D11P 3 0 / R X D10GND20V C C40U1S T C 8 9 C 5 2 圖 1： STC89C51 封裝圖 單片機(jī)最 小系統(tǒng)： 當(dāng)在 STC89C51 單片機(jī)的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個機(jī)器周期時，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作，按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 2 主要元件介紹 STC89C51 介紹 STC89C51 是由深圳宏晶科技公司生產(chǎn)的與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令集和輸出管腳相兼容的單片機(jī)。本設(shè)計(jì)就是采用此功能。 從以上兩種方案，兩種都完全能夠滿足設(shè)計(jì)需要，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡單，故采用了方案二。 方案一 : 由于本設(shè)計(jì)是測溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測溫度變化 的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設(shè)計(jì)需要 用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。目前，智能溫度傳感器的總線技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線 (1Wire)總線、 I2C 總線、 SMBus 總線和spI 總線。C 。C ，測溫精度 為 177。C 。C 。國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集 (即傳感器技術(shù) )、信息傳輸 (通信技術(shù) )和信息處理 (計(jì)算機(jī)技術(shù) )。溫度傳感器是 溫度測量儀表 的核心部分，品種繁多。 溫度傳感器 設(shè)計(jì)方案論證 利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為電量的 傳感器 。 兩種單片機(jī)都完全能夠滿足設(shè)計(jì)需要， STC89C51 相對 ATS89C52 價(jià)格便宜，且抗干擾能力強(qiáng)。 泉州理工職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 方案二 : 采用 AT89S51。 方 案一 : 采用 STC89C51 芯片作為硬件核心。單片機(jī)的尋址能力也已突破 64KB 的限制，有的已可達(dá)到 1MB 和 16MB，片內(nèi)的 ROM 容量可達(dá) 62MB， RAM 容量則可達(dá) 2MB。 （ 5）優(yōu)異的性價(jià)比 單片機(jī)的性能極高。 （ 4）易擴(kuò)展 片內(nèi)具有計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行所必需的部件。 （ 2）控制功能強(qiáng) 為了滿足對對象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件 :分支轉(zhuǎn)移能力，I/O 口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，內(nèi)部布線很短，其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 CPU。 設(shè)計(jì)要求 基本范圍 0℃ 99℃ ； 精度誤差小于 ℃ ； 數(shù)碼 管 直讀顯示 ； 擴(kuò)展功能 ： 可以任意設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能 ，并可以掉電保持上下限溫度值。本設(shè)計(jì)所介紹的 數(shù)字溫度計(jì) 與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測溫范圍廣，測溫準(zhǔn)確， 掉電保持上下限溫度值， 其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī) STC89C51，測溫傳感器使用 DS18B20， 掉電保持使用 24c02， 用 四位一體 共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù) ,實(shí)現(xiàn)溫度顯示 ,能準(zhǔn)確達(dá)到要 求。 造成高溫火