【正文】 寫時序開始，如果要去單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序讀時序?qū)憰r序。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。這樣在轉(zhuǎn)換期間可以允許在單線總線上進行其他數(shù)據(jù)傳輸，硬件結構如下圖圖52 溫度采集電路系統(tǒng)軟件設計采用模塊化設計，主要包括主程序設計、T1中斷服務程序、INT0外部中斷服務程序、溫度測量子程序、距離計算子程序、顯示子程序、延時子程序等。溫度采用DS18B20傳感器進行測量，控制DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換和傳輸數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。由經(jīng)驗公式V=+，實現(xiàn)溫度補償。圖中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中振蕩器溫度特性的非線性，以產(chǎn)生高分辨率的溫度測量。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預置將重新被裝入，重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖進行計數(shù)。DS18B20的測溫原理如圖511，圖中低溫度系數(shù)的晶振的振蕩頻率受溫度很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進行計數(shù)，進而完成溫度測量。DS18B20是Dallas公司開發(fā)的1wire（單總線）高精度數(shù)字式半導體溫度傳感器，它具有節(jié)省I/O口弦資源，結構簡單，成本低廉，精度高，便于總線擴展和維護等諸多特點。 溫度補償及其原理目前，大多數(shù)溫度測控系統(tǒng)在進行溫度測量時，通常采用模擬式溫度敏感元件，如熱電阻、熱電偶、紅外測溫儀等，將溫度轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過信號放大電路放大到合適的范圍，再由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。從式中可看出，要獲得精確的波速值，必須首先獲取現(xiàn)場溫度T的大小。為了得到較為精確的測量結果，必須對波速進行溫度補償。表51 一些溫度下聲速溫度T/℃3020100102030聲速v/m一般溫度每升高1攝氏度。 設計方案超聲波傳聲器結構簡單、行能可靠、成本低、易集成，因此常用超聲波測距。 // 播放語音片段“米”第五章 溫度補償采用超聲波測量距離的方法，實時檢測現(xiàn)場溫度用以實現(xiàn)實際波速數(shù)據(jù)的校準，減小溫度對測距產(chǎn)生的誤差，最終由數(shù)碼管顯示所測距離，測量范圍為7cm~1m,誤差177。 //播放語音片段“5” ISD_SET_PLAY(add1[11],0,add2[11],0)。 //播放語音片段“3” ISD_SET_PLAY(add1[ge1],0,add2[ge1],0)。 //播放語音片段“點” ISD_SET_PLAY(add1[shi1],0,add2[shi1],0)。//播放語音片段“1” ISD_SET_PLAY(add1[10],0,add2[10],0)。 ISD_SET_PLAY(add1[bai1],0,add2[bai1],0)。shi1=S%100/10。如果當計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號，則定時器T0溢出中斷將外中斷1關閉，并將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功。圖42 定時中斷服務子程圖43 外部中斷服務子程序超聲波測距主程序利用外中斷1檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進入中斷程序。 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 （頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時把計數(shù)器T0打開進行計時。然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。圖41主程序流程由于采用的是12MHz的晶振，計數(shù)器每計一個數(shù)就是1μs，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式（41）計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離，設計時取20℃時的聲速為344m/s則有：d=(ct)/2=172T0/10000cm 其中，T0為計數(shù)器T0的計算值。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P1清0。定時中斷服務子程序完成單方向超聲波的發(fā)射，外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結果的輸出等工作。 主程序流程圖軟件分為兩部分，主程序和中斷服務程序，如圖4圖4圖43所示。在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內(nèi)部的定時器T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。我們知道C語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序需要有較復雜的計算（計算距離時），所以控制程序可采用C語言編程?！甋1，S2，S3，S4’相當于是每一段的COM端，由于是共陽極，只有某一位對應的COM端為‘1’時，所送的‘段碼’對該端來說才是有效的。在本次設計中，我們選用P0口作為‘段碼’，連接SM410564‘a(chǎn),b,c,d,e,f,g,dp’，每一段的亮滅。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 . 在完成一個SPI命令的操作后，會啟動一個中斷信息，并且持續(xù)保持為低，直到芯片收到CLR_INT命令或者芯片復位。 ．SPI指令操作碼包括命令字節(jié)，數(shù)據(jù)字節(jié)和地址字節(jié)，這決定于1700的指令類型 ．當命令字及地址數(shù)據(jù)輸入到MOSI管腳時，同時狀態(tài)寄存器和當前行地址信息從MISO管腳移出。 ．在一個完整的SPI指令傳輸周期，/SS 管腳必須保持低電平。此外，還有一些命令可以訪問APC寄存器，用來設置芯片模擬輸入的方式。為了兼容獨立按鍵模式，一些SPI命令：PLAY ，REC，ERASE，F(xiàn)WD，RESET和GLOBAL_ERASE的運行類似于相應的獨立按鍵模式的操作。 微機接口 主控單片機主要通過四線（SCLK ，MOSI，MISO，/SS ）SPI協(xié)議對ISD1700 進行串行通信。另外，SET_PLAY，SET_REC，SET_ERASE 命令允許用戶指定錄音、放音和擦除的開始和結束地址。ISD1730 作為從機，幾乎所有的操作都可以通過這個SPI協(xié)議來完成。靜態(tài)電流： 1 μA 音質(zhì)好，電壓范圍寬，應用靈活，價廉物美 電特性： 有豐富多樣的工作狀態(tài)提示 兩種控制方式，兩種錄音輸入方式，兩種放音輸出方式 可錄、放音十萬次，存儲內(nèi)容可以斷電保留一百年。芯片內(nèi)部包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅(qū)動線路、振蕩器與內(nèi)存等的全方位整合系統(tǒng)功能。華氏器件67℉～+257℉，℉遞增溫度以9位數(shù)字量讀出溫度數(shù)字量轉(zhuǎn)換時間200ms（典型值） 用戶可定義的非易失性溫度報警設置報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件應用包括溫度控制工業(yè)系統(tǒng)消費品溫度計或任何熱感測系統(tǒng)圖38與單片機連接圖ISD1700 系列芯片是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路，該芯片提供多項新功能，包括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示（vAlert ）,雙運作模式（獨立amp。用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無需外部電源。在中斷服務程序中，讀取計數(shù)器的計數(shù)值，結合溫度補償后的聲速計算出測距儀距離障礙物的距離。當距離較遠時，回波信號會非常微弱，轉(zhuǎn)換后的信號電平幅值很小，故要經(jīng)過若干級放大，使輸出功率達到一定要求，并且為了防止信號出現(xiàn)較大的失真，接收電路可以保證有4MHz的帶寬。圖35超聲波發(fā)射電路圖 超聲波接收電路 本設計中選用的TL740C芯片采用了前置放大電路+帶通濾波電路+后級放大電路。 HCSR04工作原理采用IO觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號。探測距離及精度：2cm450cm。電平輸出：高電平為5V，低電平為0V。圖32 單片機最小系統(tǒng) 超聲波測距模塊 HCSR04實物圖圖33 HCSR04實物圖所用工作電壓：直流5V電壓。由于檢測一個從1到0的下降沿需要2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。計數(shù)值N乘以機器周期Tcy就是定時時間t。52單片機最小系統(tǒng)起振電容CC3一般采用15~33pF，并且電容離晶振越近越好，作為輸出口時需加上拉電阻，阻值一般為10k。 XTAL2（18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。在 Flash 編程期間A也接收 12 伏 VPP 電壓。注意加密方式 1 時， A將內(nèi)部鎖 定位 RESET。A/VPP（31引腳） 訪問外部程序存儲器控制信號。 外部程序存儲器選通信號（SEN）是外部程序存儲器選 SEN（29引腳）通信號。否則，ALE 將被微弱拉 高。 如果需要，通過將地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位置“1”，ALE操作將無效。 在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部 定時器或時鐘使用。 ALE/ ROG（30 引腳）地址鎖存控制信號：（ALE）是訪問外部程序存儲器時， 鎖存低8位地址的輸出脈沖。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功 能無效。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機單片機的復位初始化操作。 在對 Flash ROM 編程或程序校驗時，P3 還接收一些控制信號。對端 口寫入 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。 P3 端口（～，10～17 引腳） ：P3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如 執(zhí)行“MOVX R1”指令）時，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū) 中的 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問