【正文】 送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。4. 語(yǔ)音的API 函數(shù)文件, 內(nèi)含語(yǔ)音播放必須的用戶接口函數(shù)。2. 數(shù)碼管顯示文件, 包含顯示的端口初始化, 顯存的刷新, 數(shù)碼管的閃爍等。主程序循環(huán)過程中不斷的掃描按鍵, 如果有按鍵觸發(fā)將會(huì)調(diào)用鍵值處理函數(shù)( ) 。 之后初始化兩路DS18B20 以確認(rèn)器件的存在。 寄生電源供電 外接電源供電 系統(tǒng)總體方案介紹系統(tǒng)整體硬件設(shè)計(jì)如圖 所示，整個(gè)系統(tǒng)以SPCE061A 為核心，前向通道包括DS18B20 傳感器輸入電路，按鍵輸入電路；后向通道包括：LED 顯示電路和語(yǔ)音輸出電路。程序編制上只不過一些指令的要求多一點(diǎn)，如輸入操作指令0x44；開始轉(zhuǎn)換溫度，那么使用寄生電源就需要在轉(zhuǎn)換開始時(shí)對(duì)I/O口輸入500ms以上的高電平，以提供電源；還有一些指令也如此要求（主指需要它進(jìn)行自行操作的指令：如轉(zhuǎn)換；存儲(chǔ)等等）。 常見的DS18B20程序多為DS18B20外加+5V電源供電，很少見到有DS18B20寄生供電的程序。采用寄生供電，注意需要將DS18B20的VDD引腳接地。當(dāng)數(shù)據(jù)線電平為高時(shí)，給器件內(nèi)的電容充電，為低時(shí)，電容放電給器件供電。寄生電源解釋：輸出端為近似恒壓電源，但是輸出的電流是非常小的，可以一定程度上簡(jiǎn)化電路。 DS18B20 與單片機(jī)的典型接口可以采用外接電源與寄生電源供電：，注意需要將DS1 8B20 的VDD引腳接地。 寫操作時(shí)序?qū)憽? “的時(shí)候，首先單片機(jī)發(fā)復(fù)位信號(hào)，然后發(fā)“0 ”于是低電平持續(xù)60us 就完成了寫“0 ”寫“1 ”的時(shí)候首先單片機(jī)發(fā)復(fù)位信號(hào)，持續(xù)時(shí)間大于1u s 小于15 us 然后發(fā)“1 ”持續(xù)50us 以上即可。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，如圖 、圖 所示。例如＋125 ℃的數(shù)字輸出為07 D0H，＋℃的數(shù)字輸出為0 191H ，－℃的數(shù)字輸出為FF6FH ，－55℃的數(shù)字輸出為FC90H 。ROM的作用是使每一個(gè)DS1 8B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B 20 的目的。DS18B20 的管腳排列如圖 所示，DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/ 輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（寄生電源接線方式時(shí)接地） DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20封裝形式ROM中的64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20 的地址序列碼，每個(gè)DS18B20的64位序列號(hào)均不相同。以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。10 PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。8 適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫。6 測(cè)量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送。 4 工作電源:3~5V/DC。 2 測(cè)溫范圍 －55℃～+125℃，℃。 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖： SPCE061A 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖SPCE061A 性能簡(jiǎn)介：l 16位μ’nSP 微處理器 l 工作電壓（CPU ）VDD ~ ，（I/O）VDDH ~5. 5V l CPU 時(shí)鐘：~ l 內(nèi)置2K字SRAM l 內(nèi)置32K 字FLASH l 可編程音頻處理 l 晶體振蕩器 l 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電僅為2uA/ l 2 個(gè)16位可編程定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值） l 2 個(gè)10位DAC （數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換）輸出通道 l 32位通用可編程輸入/ 輸出通道 l 14個(gè)中斷源可來自定時(shí)器A/B、時(shí)基、2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入和鍵喚醒 l 具備觸鍵喚醒的功能 l 使用凌陽(yáng)音頻編碼SAC M_S4 80 可以播放壓縮的語(yǔ)音資源 l 鎖相環(huán)PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào) l 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 l 7 通道10位電壓模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和單通道聲音模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器 l 聲音模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器，并具有自動(dòng)增益控制（AGC）功能 l 具備串行設(shè)備接口 l 具備低電壓復(fù)位功能和低電壓檢測(cè)功能 l 內(nèi)置在線仿真電路接口 l 具有WatchDog功能 DS18B20 溫度傳感器簡(jiǎn)介 DS18B20 簡(jiǎn)述： DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的， DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。在此環(huán)境中，支持標(biāo)準(zhǔn)C 語(yǔ)言，可以實(shí)現(xiàn)C 語(yǔ)言與凌陽(yáng)匯編語(yǔ)言的互相調(diào)用，并且，提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就會(huì)很容易完成語(yǔ)音錄放，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件： SPCE061A 片內(nèi)還集成了一個(gè)ICE （在線仿真電路）接口，使得對(duì)該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而ICE 接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽(yáng)科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（181。利用這些特性可以很容易實(shí)現(xiàn)溫度采集及顯示, 而且具有語(yǔ)音處理優(yōu)勢(shì), 可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警功能。豐富的外設(shè)資源和良好的監(jiān)控機(jī)制使該芯片功能豐富、性能穩(wěn)定,可作為通用微控制器, 廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、家居安防、智能家電等眾多領(lǐng)域。內(nèi)置的專用MIC 接口和雙路10bit DAC 使之非常適合于開發(fā)語(yǔ)音電子產(chǎn)品, 可方便靈活地實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)語(yǔ)音錄制、語(yǔ)音播放等功能。 nSP 架構(gòu)內(nèi)核, 該芯片帶有硬件乘法器, 能夠?qū)崿F(xiàn)乘法運(yùn)算、內(nèi)積運(yùn)算等復(fù)雜的運(yùn)算。nSP 結(jié)構(gòu)的微控制器。擴(kuò)展要求：1. 將DS18B20 由2 路擴(kuò)展到4 路；2. 實(shí)現(xiàn)在一條數(shù)據(jù)總線上掛接多個(gè)18B20 器件； 3. 采集的溫度可以通過串口發(fā)送到上位機(jī)，并由上位機(jī)顯示；4. 可以將采集的溫度值進(jìn)行備份，并通過按鍵查詢。主函數(shù)的主要功能是初始化、負(fù)責(zé)溫度的讀出、處理計(jì)算及顯示。 本系統(tǒng)主程序啟動(dòng)后，先進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的初始化工作，如設(shè)置系統(tǒng)的變量、顯示按鍵用到的輸入輸出以及處理中斷變量等工作。一般情況下，DSl8B20測(cè)量溫度的范圍為55℃一+125℃，℃的速度遞增。通常以帶符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式給出，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度通常為16比特．表l 給出了所需測(cè)量的溫度值和相應(yīng)輸出數(shù)據(jù)(以二進(jìn)制及十六進(jìn)制形式)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。℃的分辨力。使用斜坡式累加器來補(bǔ)償溫度振蕩器的非線性，主要目的是為了在溫度測(cè)量時(shí)能獲得比較高的分辨力，這主要是通過修改計(jì)數(shù)器對(duì)溫度每增加一度所需計(jì)數(shù)的門脈沖的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)的。其中開始時(shí)，計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對(duì)應(yīng)于～55℃的一個(gè)值。主要負(fù)責(zé)溫度的采集工作，在本設(shè)計(jì)中采用了三路前向通道，其中每一路通道都包括DSl8B20溫度傳感器電路。本數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)上以AT89C2051為核心，分為前向通道和后向通道。該數(shù)字式多路采集系統(tǒng)具有控制精度高、沖擊小、測(cè)量通道易于擴(kuò)充，可以方便地進(jìn)行多路高精度溫度測(cè)量等特點(diǎn)。 ； 430單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖AT89C2051單片機(jī):本方案通過AT89C2051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完成多路溫度信號(hào)的測(cè)量，且各測(cè)量點(diǎn)可以單獨(dú)監(jiān)控。要讀出DSl8B20的轉(zhuǎn)換溫度，主控MCU必須先通過單口線發(fā)出初始化脈沖后，接著給DSl8B20發(fā)ROM命令，然后發(fā)6個(gè)存儲(chǔ)器命令中的一個(gè)命令去控制DSl8B20的工作狀態(tài)，來完成溫度的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)的讀出。系統(tǒng)對(duì)DSl8B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集流程：DSl8B20簡(jiǎn)單的硬件接口是以相對(duì)復(fù)雜的接口編程為代價(jià)。主程序循環(huán)過程中不斷的掃描按鍵，如果有按鍵觸發(fā)將會(huì)調(diào)用鍵值處理程序。另外還提供了語(yǔ)音錄放的庫(kù)函數(shù)，只要了解庫(kù)函數(shù)的使用，就可以很容易的完成語(yǔ)音的錄放、識(shí)別等功能，這些都為軟件開發(fā)提供了方便的條件。兩路10位精度的DAC，只需要外接功放(SPY0030A)即可完成語(yǔ)音的播放。 MSP430是一款性價(jià)比很高的十六位單片機(jī)，使用它可以非常方便靈活的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的錄放，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其電一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，并且內(nèi)置有自動(dòng)增益電路。系統(tǒng)運(yùn)行后首先初始化系統(tǒng)變量、按鍵顯示用到的I／O以及中斷等：之后初始化兩路DSl8B20以確認(rèn)器件的存在；初始化完成之后，將進(jìn)行溫度的采樣，并執(zhí)行溫度比較，如果溫度高于系統(tǒng)初始設(shè)置報(bào)警值，將進(jìn)行超溫語(yǔ)音提示。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，采用高級(jí)語(yǔ)言和匯編結(jié)合的方法完成軟件設(shè)計(jì)。 相近研究課題的特點(diǎn)和分析MSP430單片機(jī):本方案利用MSP430單片機(jī)作為核心控制器，通過兩個(gè)DSl8B20器件實(shí)現(xiàn)兩路溫度的實(shí)時(shí)采集和顯示，且可以設(shè)置報(bào)警溫度值，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警功能。凌陽(yáng)單片機(jī)在本次設(shè)計(jì)上的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是全面采用數(shù)字電路方案，因而工作穩(wěn)定可靠。信號(hào)頻率，可通過鍵盤輸入調(diào)整，并顯示。這對(duì)于其在野外作業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用具有特殊的意義。 u 低功耗、低電壓 μ’nSP?家族采用CMOS制造工藝，同時(shí)增加了軟件激發(fā)的弱振方式、空閑方式和掉電方式，極大地降低了其功耗。另外，μ’nSP?的指令系統(tǒng)提供具有較高運(yùn)算速度的16位16位的乘法運(yùn)算指令和內(nèi)積運(yùn)算指令，為其應(yīng)用增添了DSP功能，使得μ’nSP?家族運(yùn)用在復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理方面既很便利，又比專用的DSP芯片廉價(jià)。另外，模塊化的結(jié)構(gòu)易于系統(tǒng)擴(kuò)展，以適應(yīng)不同用戶的需求。這樣做無疑會(huì)使每一種派生產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能和更低的成本。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu)，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無。圍繞μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列單片機(jī)采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以μ’nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件。凌陽(yáng)的16位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。單片機(jī)的使用這些設(shè)備既具有計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示和數(shù)據(jù)處理等功能，又具有和計(jì)算機(jī)連接的端口，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力和范圍大大提高，更好地發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的性能。5. 家用電器在洗衣機(jī)、空調(diào)器、汽車控制系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、電視機(jī)、錄象機(jī)、VCD機(jī)、音響設(shè)備、電子秤、IC卡、手機(jī)、智能玩具等系統(tǒng)及設(shè)備中使用了大量各種各樣的單片機(jī)，使其性能大大提高，實(shí)現(xiàn)了智能化和最優(yōu)化控制。如生產(chǎn)線、過程控制、遙測(cè)控制系統(tǒng)等等。如氣象部門、供電系統(tǒng)、自來水管網(wǎng)、過程控制等均可采用集散數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2． 集散數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，要求數(shù)據(jù)采集具有較好的同步性和實(shí)時(shí)性，若采用單個(gè)計(jì)算機(jī)順序采集，存在不能同時(shí)采集、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，以致會(huì)造成計(jì)算、處理上的誤差而引起分析困難。當(dāng)前的許多產(chǎn)品，如數(shù)控車床等都是采用這種方式。1． 機(jī)電一體化機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)備發(fā)展的方向。由于單片機(jī)體積小、價(jià)格低、可靠性高、適用范圍大以及有其本身的指令系統(tǒng)等諸多優(yōu)勢(shì)，在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和半導(dǎo)體工藝的不斷改進(jìn)，芯片正向著高集成化、低功耗的方向發(fā)展。第四階段：該階段（90年代初）單片機(jī)在集成度、速率、功能、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域等全方位向更高水平發(fā)展。第三階段：高性能的16位單片機(jī)（1983～80年代末）。第二階段：高性能單片機(jī)階段（1980～1983年）。第一階段：低性能單片機(jī)階段（1976～1980年）。單片機(jī)是隨著微型計(jì)算機(jī)、單扳機(jī)的發(fā)展及其在智能測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用而發(fā)展起來的。由于系統(tǒng)小巧玲瓏，控制功能強(qiáng)、體積小，便于嵌入被控設(shè)備之內(nèi)，大大推動(dòng)了產(chǎn)品的智能化。5． 應(yīng)用系統(tǒng)所用存儲(chǔ)器芯片可選用EPROM、OTP芯片或利用掩膜形式生產(chǎn)，便于批量開發(fā)和應(yīng)用。3． 由于系統(tǒng)規(guī)模較小，其本身不具有自我開發(fā)能力，一般須借助專用的開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試，而實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，效益好。 單片機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：1． 單片機(jī)具有獨(dú)立的指令系統(tǒng)，可以將我們的設(shè)計(jì)思想充分