【正文】 位，以此類推。再執(zhí)行一次讀，因?yàn)镽OM搜索命令正在執(zhí)行所以總線上所有器件把各自ROM編碼的第一位的補(bǔ)碼放在總線上，第二次讀獲得的數(shù)據(jù)也是所有器件放在總線上數(shù)據(jù)的“與”。 總線主機(jī)發(fā)布ROM搜索命令后執(zhí)行一次讀，總線上所有器件就把它們各自ROM編碼的第一位放到總線來作出響應(yīng)?？偩€主機(jī)在ROM編碼每一位上完成這三步就可以獲得一個(gè)器件的ROM編碼。下面具體介紹ROM搜索命令的工作過程。搜索命令分為兩類：標(biāo)準(zhǔn)搜索命令(F0 hex)用來搜索連接到網(wǎng)絡(luò)中所有器件；報(bào)警或有條件搜索命令(EC hex)只用來搜索那些處于報(bào)警狀態(tài)下的器件,這種方式縮小了搜索范圍，可以快速查找到所需要注意的器件。搜索算法首先通過復(fù)位（reset）和在線應(yīng)答脈沖（presence在DS18B20組成的測(cè)溫系統(tǒng)中,主機(jī)在發(fā)出跳過ROM命令之后, 再發(fā)出統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換啟動(dòng)碼44H, 就可以實(shí)現(xiàn)所有DS18B20的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換,再經(jīng)過1秒后,就可以用很少的時(shí)間去逐一讀取。而所謂跳過ROM命令即為：之后的操作是對(duì)所有DS18B20的。訪問流程圖如下：初始化DS18B20開始發(fā)Skip ROM命令溫度轉(zhuǎn)換延時(shí)500ms等待溫度轉(zhuǎn)換初始化DS18B20發(fā)Skip ROM命令發(fā)讀溫度命令讀DS18B20返回EEPROM中的內(nèi)容，順序從字節(jié)0的LSB位開始讀兩次，即讀出溫度值的高低兩字將二進(jìn)制溫度轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制溫度取整數(shù)部分的7位至ACC各位中以實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束圖32單點(diǎn)溫度測(cè)量流程圖 多點(diǎn)測(cè)量溫度多點(diǎn)測(cè)量溫度中需每一片DSl8B20在ROM中都存有唯一的序列號(hào), 在出廠前己寫入片內(nèi)ROM中,主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一接入DS18B20用讀ROM(33H)命令將該DS18B20的序列號(hào)讀出并登錄。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。這些命令允許總線控制器讀寫DS18B20的暫存器，發(fā)起溫度轉(zhuǎn)換和識(shí)別電源模式。總線控制器在發(fā)起一條DS18B20功能指令之前必須先發(fā)出一條ROM指令。這些指令同樣也可以使總線控制器識(shí)別有多少個(gè)什么型號(hào)的器件掛在總線上，同樣，它們也可以識(shí)別哪些器件已經(jīng)符合報(bào)警條件。 ROM操作指令一旦總線控制器探測(cè)到一個(gè)存在脈沖，它就發(fā)出一條ROM指令。初始化序列包括一個(gè)由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和其后由從機(jī)發(fā)出的存在脈沖。如果總線停留在低電平超過480us，總線上的所有器件都將被復(fù)位。無論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過程時(shí)，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的畫，總線必須停留在空閑狀態(tài)。這樣的系統(tǒng)允許每一個(gè)掛在總線上的區(qū)間都能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間驅(qū)動(dòng)它。XORXORXORINPUT(MSB)(LSB)圖19 CRC生成單總線系統(tǒng)只有一條定義的信號(hào)線。如果計(jì)算得到的CRC值和讀取出來的CRC值相吻合，數(shù)據(jù)被無錯(cuò)傳輸。CRC能夠在總線控制器讀DS18B20時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。CRC碼由ROM的前56位計(jì)算得到，被包含在ROM的重要字節(jié)當(dāng)中。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)。暫存器的位7和位04被器件保留，禁止寫入；在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它們?nèi)勘憩F(xiàn)為邏輯1。上電默認(rèn)設(shè)置：R0=1,R1=1（12位精度）。34 TEMPERATURE LSBTEMPERATURE MSBTH/USERBYTE1TL/USERBYTE2RESERVEDRESERVEDCOUNT REMAINCOUNT PER℃CRCSCRATCHPADBYTE012345678EERAMTH/USERBYTE1TL/USERBYTE2圖16 高速暫存存儲(chǔ)器映象存儲(chǔ)器的第4位為配置寄存器。這些數(shù)據(jù)在讀回時(shí)全部表現(xiàn)為邏輯1。字節(jié)4包含配置寄存器數(shù)據(jù)，詳細(xì)介紹如下圖所示。字節(jié)0和字節(jié)1為測(cè)得溫度信息的LSB和MSB，這兩個(gè)字節(jié)是只讀的。64位ROM和ROM操作控制區(qū)允許DS18B20作為單總線器件并按照單總線協(xié)議工作。接著的48位是一個(gè)唯一的序列號(hào)。HIGH TEMPERATURE TEMPRATURE SENSOR64BIT ROM AND1WIRE PORTPOWER SUPPLY SENSEMEMORY AND CONTROL LOGICSCRATCHPAD8BIT CRC GENERATORLOW TEMPERATURE DQINTERNAL VDDVDD圖14 DS18B20方框圖 DS18B20芯片各部分介紹(1)64位激光ROM 每個(gè)DS18B20都有一個(gè)唯一儲(chǔ)存在ROM中的64位編碼。64位ROM的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X^8＋X^5＋X^4＋1）。 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DSl8B20的內(nèi)部主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器、溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL用于存儲(chǔ)用戶寫入報(bào)警上下限的報(bào)警觸。(8)掉電保護(hù)功能，DS18B20內(nèi)部含有EEPROM，在系統(tǒng)斷電以后，它仍可保存分辨率及報(bào)警溫度的設(shè)定值。(6)測(cè)量參數(shù)可配置DS18B20的測(cè)量分辨率可通過程序設(shè)定9~12位。(5)供電方式靈活，DS18B20可以通過內(nèi)部寄生電路從數(shù)據(jù)線上獲取電源。(3)在使用中不需要任何外圍元件。(2)測(cè)量溫度范圍寬，測(cè)量精度高DS18B20的測(cè)量范圍為55℃~+125 ℃；在10~+85℃范圍內(nèi)，精度為177。 DS18B20芯片的特性DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器，即“一線器件”，其具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：(1)采用單總線的接口方式，與微處理器連接時(shí)，僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。它的體積小，電壓適用范圍寬(3V~5V)，并且可以通過編程實(shí)現(xiàn)9~12位的溫度讀數(shù)，即具有可調(diào)的溫度分辨率，因此實(shí)用性和可靠性較高，在許多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。 　　(11)AREF：A/D的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。不使用ADC時(shí)，該引腳 應(yīng)直接與VCC連接。 　　(9)XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。持續(xù)時(shí)間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位?！　?7)RESET：復(fù)位輸入引腳。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流?！　?6)端口D(PD7~PD0)：端口D為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C處于高阻狀態(tài)。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B處于高阻狀態(tài)。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A處于高阻狀態(tài)。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。 ATmega16的主要特性 (1)先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu) 16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，擦寫壽命：10，000次 512字節(jié)的EEPROM，擦寫壽命：100，000次 1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM (2)JTAG接口（） 符合 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 通過JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Flash、 EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程(3)外設(shè)特點(diǎn) 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC 四通道PWM 8路10位ADC 8個(gè)單端通道 面向字節(jié)的兩線接口 兩個(gè)可編程的串行USART 可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 片內(nèi)模擬比較器 (4)I/O和封裝 32個(gè)可編程的I/O口 40引腳PDIP封裝,44引腳TQFP封裝,與44引腳MLF封裝 ATmega16引腳介紹圖12 ATmega16引腳圖(1)VCC：供電電壓(2)GND：接地(3)端口A(PA7~PA0)：端口A做為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz,從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。以下是系統(tǒng)組成框圖。單片機(jī)的接口信號(hào)時(shí)數(shù)字信號(hào)，要用單片機(jī)作為控制其測(cè)量溫度，用溫度傳感器將溫度信息轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號(hào)輸出，如果轉(zhuǎn)化的信號(hào)是模擬信號(hào)，還需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，以滿足單片機(jī)接口的需要。 第二章 硬件電路的設(shè)計(jì)該電路是通過ATmega16單片機(jī)和DS18B20傳感器連接而成的溫度測(cè)量系統(tǒng)。第二章介紹了硬件電路的設(shè)計(jì)，包括ATmega16單片機(jī)、DS18B20傳感器的介紹以及電路的連接；第三章介紹了軟件的設(shè)計(jì)，包括DS18b20溫度傳感器的使用過程以及如何在一條線上實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)和多點(diǎn)溫度的測(cè)量；第四章介紹了如何通過軟件平臺(tái)得出仿真圖。 系統(tǒng)概述 本文詳細(xì)介紹了基于DS18B20單線多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成。該系統(tǒng)可以方便的實(shí)現(xiàn)單線多點(diǎn)溫度的測(cè)量，并可以根據(jù)需要任意設(shè)定上下限報(bào)警溫度，它使用起來相當(dāng)方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測(cè)量，也可以當(dāng)作溫度處理模塊嵌入其它系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴(kuò)展。DS18B20溫度傳感器的廣泛應(yīng)用更是推動(dòng)了這一領(lǐng)域的發(fā)展。與發(fā)達(dá)國家相比，還存在較大的差距。與此同時(shí)，我國的溫度測(cè)控設(shè)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用以單