【正文】 14腳： D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)端。 管腳功能 LCD1602引腳圖 LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的 16腳接口，其中： 第 1腳： VSS 為電源地 第 2腳： VCC 接 5V 電源正極 第 3腳： V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器 、低電平 0時(shí)選擇指令寄存器 第 5腳： RW 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。如果初始化成功則在 1560ms 內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由 DS18B20 返回的低電平 0，據(jù)該狀態(tài)可以確定它的存在。數(shù)據(jù)和命令 的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 D S18B 20 D S18B 20 D S18B 20 KGN D GN D GN DVC CVC C單 片機(jī).... 圖 DS18B20 的接口電路 當(dāng) DS18B20處于寫(xiě)存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有上拉 ，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為 10us。 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。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門(mén)，當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。 表 RAM的第 0和第 1個(gè)字節(jié)中的存儲(chǔ)格式。第 01個(gè)字節(jié)是 溫度的顯示位；第 2和第 3 個(gè)字節(jié)是 TH 和 TL，同時(shí)第 2和第 3 個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；第 4 個(gè)字節(jié)是配置寄存器，同時(shí)第 4個(gè)字節(jié)的數(shù)字也可以更新；第 7 三個(gè)字節(jié)是保留的。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存ＲＡＭ和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EERAM。 I/O C 64 位 ROM 和 單 線 高速緩存 存儲(chǔ)器與控制邏輯 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 TH 低溫觸發(fā)器 TL 配置寄存器 10 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)起始８位是產(chǎn)品類(lèi)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位是前面 56位的 CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS18B20可以采用一線進(jìn)行通信的原因。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳 必須接地。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 表 DS18B20 詳細(xì)引腳功能描述 序號(hào) 名稱(chēng) 引腳功能描述 1 GND 接地信號(hào) 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 DS18B20 的結(jié)構(gòu) TO－ 92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見(jiàn)下圖。與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 （ 7） . ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器 /仿真器，可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶程序， 8K 程序 3 秒即可完成一片 （ 8） . EEPROM 功能 （ 9） . 看門(mén)狗 （ 10） .內(nèi)部集成 MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路（ D版本才有），外部 20M 以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路 9 DS18B20 的介紹 DS18B20 的主要特點(diǎn) 溫度傳感器的種類(lèi)眾多，在高精度、高可靠性的應(yīng)用場(chǎng)合時(shí) DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的 DS18B20 溫度傳感器比較理想。它的指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 6時(shí)鐘 /機(jī)器周期可任意選擇，最新的 D版本內(nèi)部集成 MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路。溫度檢測(cè)系統(tǒng)總體電路結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。 溫度顯示模塊示意圖 7 溫度檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用 STC89C52RC 單片機(jī)作為控制核心對(duì)溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行控制，由它讀取溫度信號(hào)并進(jìn)行計(jì)算處理后送到液晶顯示器 LCD1602 顯示。 LCD1602 液晶顯示器具有兩行十六個(gè)字符的顯示，能同時(shí)顯示其它的信息如日期、時(shí)間、星期、溫度。液晶顯示具有平穩(wěn)、省電、美觀等優(yōu)點(diǎn)，更容易滿足題目要求。該方案簡(jiǎn)單易行，但所需的元件較多，可讀性差，一旦設(shè)定后很難再加入其他的功能，而且溫度顯示格式受限制，耗電量大，不宜用電池給系統(tǒng)供電。 6 溫度檢測(cè)模塊示意圖 溫度顯示模塊 方案一： 采用 8位段數(shù)碼管。另外，這種測(cè)溫系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，也要用到復(fù)雜的算法，一定程度上也增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。 方案三： 在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，也可采用單片機(jī)溫度傳感器，比如 AD590，LM35 等。該芯片的物理化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，元件線形性能好。 方案二 ：采用單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 測(cè)量溫度。因熱敏電阻是溫度敏感元件，使用它來(lái)感受溫度變化，其電阻值的變化是可以衡量溫度大小的。下面對(duì)這些不同模塊的選取分別進(jìn)行具體地分析。我們針對(duì)溫度檢測(cè)提出了溫度采集系 統(tǒng)的多種設(shè)計(jì)方案。由此可見(jiàn)，溫度的檢測(cè)對(duì)日常生活很重要。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過(guò)程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。這種溫度檢測(cè)系統(tǒng)性能較好，并易于實(shí)現(xiàn)。目前溫度傳感器正在朝著基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化 、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片機(jī)測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。目前的智能溫度傳感器 (也稱(chēng)數(shù)字溫度傳感器 )是在 20世紀(jì) 90年代中期問(wèn)世的，它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶。 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的組成 溫度檢測(cè)的首要問(wèn)題是溫度傳感器的選取。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) STC89C52RC、 DS18B20 溫度傳感器、液晶顯示器 LCD1602 3 基于 DS18B20 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目 錄 第一章 緒 論 ................................................................................................................ 4 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的介紹 ....................................................................................... 4 溫度檢測(cè)系統(tǒng)的組成 ................................................................................. 4 溫度檢測(cè)的實(shí)際意義 ................................................................................. 4 第二章 溫度檢測(cè)系統(tǒng)方案的選取 ............................................................................. 5 溫度檢測(cè)系統(tǒng)方案的選取 ................................................................................. 5 溫度檢測(cè)模塊 ..........................................