【正文】 。 常用的數(shù)碼管顯示器為 8 段，每一段對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管，分為共陽(yáng)和共陰兩種。 12 ROM 操作命令 ： 表 37： 指令 約定代碼 功 能 讀ROM 33H 讀 DS18B20 ROM 中的編碼 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問(wèn)單線總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS18B20 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上 DS18B20 的個(gè)數(shù)和識(shí)別64 位 ROM 地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備 跳過(guò) ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 發(fā)溫度變換命令，適用于單片工作。操作協(xié)議為：初始化 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)。圖 中的斜率累加器用 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 . 預(yù) 置低 溫 度 系 數(shù) 振蕩 器高 溫 度 系 數(shù) 振蕩 器斜 坡 累 加 器減 法 計(jì) 數(shù) 器減 到 0計(jì) 數(shù) 比 較 器預(yù) 置溫 度 寄 存 器減 法 計(jì) 數(shù) 器 減 到 0 圖 35 測(cè)溫原理內(nèi)部裝置 11 另外，由于 DS18B20 單線通信功能是分時(shí)完成的，他有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重 要。計(jì)數(shù)門的開啟時(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。 程序可以先跳過(guò) ROM，啟動(dòng)所有 DSl8B20 進(jìn)行溫度變換，之后通過(guò)匹配 ROM，再逐一地讀回每個(gè) DSl8B20 的溫度數(shù)據(jù)。主機(jī)輸出低電平延時(shí) 2us，然后主機(jī)轉(zhuǎn)入輸入模式延時(shí) 12us，然后讀取總線當(dāng)前電平，然后延時(shí) 50us 2. DS18B20 的 測(cè)溫原理 每一片 DSl8B20 在其 ROM 中都存有其唯一的 48 位序列號(hào)，在出廠前已寫入片內(nèi) ROM 中。每個(gè)讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線 1us。 (3) 讀時(shí)序 主機(jī)采樣主機(jī)采樣454511主機(jī)寫 1時(shí) 序主機(jī)寫 0時(shí) 序 圖 3－ 4 讀時(shí)序 總線器件僅在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序是，才向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時(shí)序，以便從機(jī)能夠傳輸數(shù)據(jù)。寫 1 時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí) 2us，然后釋放總線，延時(shí) 60us。 (2) 寫時(shí)序 采樣15~ 45采樣15~ 4511主機(jī)寫1 時(shí)序主機(jī)寫0 時(shí)序 圖 33 寫時(shí)序 9 寫時(shí)序包括寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序。主機(jī)輸出低電平， 保持低電平時(shí)間至少 480us，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖。 (1) 初始化時(shí)序 響應(yīng)脈沖60~24 0等待15 60主機(jī) 最小480主機(jī)復(fù)位脈沖最小480 US 圖 32 初始化時(shí)序 總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。 復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 15～ 60 微秒左右后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 圖 31 是它的接線圖 和實(shí)物圖 ?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 的性能 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 6 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) AT89S52 的 選 用 的參數(shù) AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。 3) 高速暫存存儲(chǔ) ，可以設(shè)置 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的精度。 開始 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。 (2) DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3 腳 PR－ 35 封裝，如圖 22 所示； DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖22 所示。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 把采集到的溫度通過(guò)數(shù)據(jù)引腳傳到單片機(jī)的 口，單片機(jī)接受溫度并存儲(chǔ)。 3. 溫度采集部分 DS18B20 溫度傳感器是美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，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。 D S 1 8 B 2 0A T 8 9 S 5 2 單 片機(jī)L E D 顯 示加 熱 繼 電 器 電風(fēng) 扇 繼 電 器指 示 燈P C 機(jī) 圖 2－ 1 溫度計(jì)電路總體設(shè)計(jì)方案 1. 控制部分 4 單片機(jī) AT89S52 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需要兩個(gè)口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用，系統(tǒng)應(yīng)用三節(jié)電池供電。 比較以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)，故實(shí)際設(shè)計(jì)中擬采用方案二 。 3 第二章 總體 設(shè)計(jì) 方案 方案一 測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，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(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路， 電路設(shè)計(jì) 比較麻煩。溫度在上下限溫度之間時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不執(zhí)行。當(dāng)溫度上升到下限溫度以上時(shí)，停止加溫；當(dāng) 蔬菜大棚內(nèi) 溫度高 于設(shè)定上限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇降溫，使溫度下降，同時(shí)紅燈亮。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既 2 實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。二氧化碳含量過(guò)大和濕度過(guò)大都會(huì)導(dǎo)致溫 度升高。塑料大棚經(jīng)常處于密閉狀態(tài)，蒸發(fā)量大大減小，內(nèi)部濕度一般在80%～ 90%，濕度過(guò)大極易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生。大棚內(nèi)白天增溫快，當(dāng)棚外平均氣溫為 15℃時(shí)，棚內(nèi)可達(dá) 40℃～ 50℃。蔬菜生長(zhǎng)的適宜溫度為 20176。氣體主要是指棚內(nèi)的二 氧化碳的含量。蔬菜大棚作為一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個(gè)小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長(zhǎng)的重要條件。當(dāng)環(huán)境溫度低于最低溫度或高于最高溫度，生物將受到嚴(yán)重危害，甚至死亡。溫度對(duì)生物的作用可分為最低溫度、最適溫度和最高溫度，即生物的三基點(diǎn)溫度。因溫度周期的變化，可直接影響 植物 的生長(zhǎng)， 果實(shí) 以及 果實(shí) 的數(shù)量大小等方面。 DS18B20 application VI 目 錄 摘 要 .......................................... IV Abstract ......................................... V 目 錄 .......................................... VI 第一章 緒論 ....................................... 1 蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)的目的 .................................... 1 蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)完成的功能 ................................ 2 第二章 總體設(shè)計(jì)方案 ................................ 3 方案一 ........................................................ 3 方案二 ........................................................ 3 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) ................................ 6 AT89S52 的選用 ................................................ 6 溫度采集模塊的設(shè)計(jì) ...............................