【正文】 管依次循環(huán)點亮，利用人眼睛的視覺暫留效果達(dá)到連續(xù)顯示，主程序每運(yùn)行一遍便調(diào)用一次顯示子程序，將數(shù)據(jù)顯示出來。具體電路原理圖如下圖 31 所示。報警電路很簡單，只有一個發(fā)光二極管，與 AT89C51 的 管腳相連，若實際測量的溫度值大于預(yù)置溫度值，則發(fā)光二極管亮，即為報警標(biāo)志。AT89C51 是此硬件電路設(shè)計的核心，通過 AT89C51 的管腳 與 DS18B20 相連，控制溫度的讀出和顯示。點擊按鈕 開始仿真，開始以后按鈕的小三角變成綠色，點擊按鈕 單步仿真，點擊按鈕 暫停和繼續(xù)仿真切換，點擊按鈕 停止仿真。這里簡要介紹 MCS51 單片機(jī)和部分接口電路的仿真過程，其他方面的內(nèi)容請自行查找資料。仿真執(zhí)行Program 軟件可以仿真模擬電路和數(shù)字電路，還可以仿真若干型號的單片機(jī)。在圖 219 中還有一個時鐘頻率（ Clock Frequency）可以改變。然后再用本節(jié)開始 51 所述方法添加源程序并編譯一次，這時不會出現(xiàn)錯誤。因為沒有源代碼，也無法打開源代碼窗口，無法單步執(zhí)行。這樣，就可以在仿真時執(zhí)行程序。如果沒有裝入，這里將是空白。方法如下：在原理圖中點擊單片機(jī)以選中，再次點擊打開元件編輯對話框，如圖 219 所示。編譯源程序我們使用的是 Keil uVision2 仿真軟件進(jìn)行調(diào)試。圖 211a 選擇端口 圖 211啊選擇電源符號 圖 211不 放置電源符號圖添加程序單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的原理圖設(shè)計完成之后，還要設(shè)計和添加程序，否則無法仿真運(yùn)行。放置接地符號（地線）的方法與放置電源類似，在對象選擇列表中單擊 GROUND ，然后在需要接地符號的地方單擊，就可以了。在對象選擇器中的對象列表中，單擊 POWER，圖 211b 所示，在預(yù)覽窗口出現(xiàn)電源符號，在需要放置電源的地方單擊，即可放置電源符號，如圖 211c 所示。移動過程中會有一根線跟隨光標(biāo)延長，直到單擊才停住電阻電容等元件的參數(shù)可以根據(jù)需要修改。34 連線就是把元件的引腳按照需要用導(dǎo)線連接起來。至此，一個元件放置好了。圖 22 ISIS 主窗口端子模式引腳模式圖形模式錄音機(jī)模式信號源模式電壓探測模式電流探測模式虛擬儀器模式選擇模式元件模式連接點模式線標(biāo)號模式文本描述模式總線模式子電路模式圖 16 元件選擇區(qū)順時針旋轉(zhuǎn)逆時針旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)度數(shù)水平鏡像垂直鏡像調(diào)入元件在新設(shè)計窗口中，點擊對象選擇器上方的按鈕 P（如圖 25 所示） ，即可進(jìn)入元件拾取對話框，如圖 26 所示。雙擊桌面上的 ISIS 7 Professional 圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”→“程序”→“Proteus 7 Professional” →“ISIS 7 Professional”，出現(xiàn)如圖 21 所示屏幕，表明進(jìn)入Proteus ISIS 集成環(huán)境。如有必要可以利用它來設(shè)計電路板。在單片機(jī)課程中我們主要利用它實現(xiàn)下列功能：繪制硬件原理圖，并設(shè)置元件參數(shù)。它運(yùn)行于 Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和數(shù)字集成電路，包括單片機(jī)。圖 126 裝載代碼 ISIS 仿真軟件的使用Proteus 軟件是一款強(qiáng)大的單片機(jī)仿真軟件，對于單片機(jī)學(xué)習(xí)和開發(fā)幫助極大。 圖 124 仿真 或者單擊工具欄中的 銨鈕，如圖 125 所示。圖 122 工具欄中的按鈕 如果編譯成功，開發(fā)環(huán)境下面會顯示編譯成功的信息，如圖 123 所示。根據(jù)自己的需要設(shè)置。? Start Debugging：馬上啟動調(diào)試（軟件仿真或硬件仿真） ，根據(jù)需要來設(shè)置，一般是不選中。? After Make：欄中有以下幾個設(shè)置。? Create Library：選中該項時將生成 lib 庫文件。? Create HEX File：要生成 HEX 文件，一定要選中該選項，如果編譯之后沒有生成HEX 文件，就是因為這個選項沒有被選中。? Create Executable：如果要生成 OMF 以及 HEX 文件，一般選中 Debug Information和 Browse Information。? Name of Executable：設(shè)置生成的目標(biāo)文件的名字，缺省情況下和項目的名字一樣。最后單擊 “Add”按鈕，如果要添加多個文件，可以不斷添加。圖 1－9 Add Files to Group ‘Source Group1’菜單9） 選擇剛才的文件 ，文件類型選擇 Asm Source file（*.C） 。圖 17 “Save As”對話框圖7） 單擊 Target1 前面的+號，展開里面的內(nèi)容 Source Group1，如圖 18 所示。注意一定要輸入擴(kuò)展名，如果是 C 程序文件，擴(kuò)展名為 .c；如果是匯編文件，擴(kuò)展名為.asm；如果 ini 文件，擴(kuò)展名為. ini。圖 15 新建源程序文件對話框圖 圖 16 程序文本框6） 選擇【File】/【Save 】選項，或者單擊工具欄 按鈕，保存文件。選擇【File】/【New 】選項，如圖 15 所示。圖 1－4 選擇單片機(jī)的型號對話框4） 這時需要新建一個源程序文件。讀者可以根據(jù)使用的單片機(jī)型號來選擇，Keil C51 幾乎支持所有的 51 核的單片機(jī)，這里只是以常用的 AT89C51 為例來說明，如圖 14 所示。圖 12 Project 菜單2） 在彈出的“Create New Project”對話框中選擇要保存項目文件的路徑，比如保存到Exercise 目錄里，在 “文件名 ”文本框中輸入項目名為 example，如圖 13 所示，然后單擊“保存”按鈕。下面將逐步地進(jìn)行描述，從而指引讀者創(chuàng)建一個簡單的 μVision2 項目。? 增加并設(shè)置選擇的器件的啟動代碼? 針對目標(biāo)硬件設(shè)置工具選項。要創(chuàng)建一個應(yīng)用，需要按下列步驟進(jìn)行操作：? 啟動 μVision2，新建一個項目文件并從器件庫中選擇一個器件。 VCCGNDGNDMCS51 100 DS18B20DQ uVision2 仿真軟件的使用Keil uVision2 的使用 Keil uVision2 是目前使用廣泛的單片機(jī)開發(fā)軟件，它集成了源程序編輯和程序調(diào)試于一體，支持匯編、C、PL/M 語言。 主機(jī)讀 0 時際 1us 主機(jī)讀 1 時際 》1us15us 主機(jī)采樣 45us 15us 主機(jī)采樣 45us DS18B20 在讀時際數(shù)據(jù)線下降沿之后 15us 開始輸出有效數(shù)據(jù)， ，此時主機(jī)必須釋放數(shù)據(jù)線（轉(zhuǎn)為輸入狀態(tài)） 。? 讀時際。寫時際是主機(jī)力高數(shù)據(jù)線后，使數(shù)據(jù)線從邏輯高電平跳變?yōu)檫壿嫷碗娖皆籴尫诺倪^程，有寫“1”時際和寫“0”時際兩種，所有寫時際操作持續(xù)時間至少需要 60us 且兩個寫時際周期的間隔時間必須大于 1us，如圖 87所示主機(jī)寫時際“0” 主機(jī)寫時際“1” 60us 1us 15us DS18B20 采樣 45us 15us DS18B20 采樣 45us DS18B20 在 DQ 數(shù)據(jù)線變低后 1560us 之間采樣數(shù)據(jù)線，DQ 數(shù)據(jù)線為高電平既是數(shù)據(jù)“1” ，DQ 數(shù)據(jù)線為低電平既是數(shù)據(jù)“0:” 。? ? DS18B20 采用讀/寫時際處理數(shù)據(jù)位（0/1）形成命令字而完成指定的操作。? 召回 EEROM 命令（b8h）：將 EERAM 中的 TH TL 和 CONFIG 的數(shù)值復(fù)制到高速暫存器相應(yīng)單元中?？偩€主機(jī)發(fā)送復(fù)位脈沖可終止操作。讀操作從字節(jié) 0 開始連續(xù)讀出低位在前，直到讀完第 9 字節(jié)。從 TH 寄存器開始連續(xù)寫入三個字節(jié)，存儲到告訴暫存器的 24 單元（TH TL CONFIG ）.三個字節(jié)都必須在復(fù)位操作之前寫入。? 存儲器操作命令代碼及其含義? 溫度轉(zhuǎn)換暫存器命令（44h）啟動在線 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。? 報警搜索命令（ECh） ；該命令與搜索 ROM 命令的流程相同，只有前次溫度測量時滿足報警條件的 DS18B20 才響應(yīng)該命令。在總線上有多個 DS18B20 的系統(tǒng)中用該命令，將發(fā)生沖突。? 匹配 ROM 命令（55H） ；多個 DS18B20 在線應(yīng)用時，總線主機(jī)在讀取 64 位ROM 信息后用該命令尋址指定的 DS18B20，只有 64 位 ROM 順序正確匹配的DS18B20 才響應(yīng)此后的存儲器操作命令，其他不匹配的從屬器件將等待復(fù)位脈沖，該命令在單片 DS18B20 系統(tǒng)應(yīng)用中也能用?？偩€主機(jī)檢測到有 DS18B20 后，可發(fā)送 5 個 8 位ROM 命令中的一個命令。存在脈沖使總線主機(jī)知道 DS18B20 掛在總線上并準(zhǔn)備進(jìn)行操作。單線總線上的所有傳輸操作均從初始化序列開始，如圖 86。? DS18B20D 的操作命令? DS18B20 經(jīng)單線接口協(xié)議進(jìn)行存取操作的順序是：? 初始化（發(fā)復(fù)位脈沖）→ROM 功能命令操作→存儲器功能命令操作→數(shù)據(jù)處理操作。在序列號的第 48 位進(jìn)入之后，移位寄存器便包含了 CRC 值。然后從產(chǎn)品系列編碼的最低有效位開始，每次一位。當(dāng)以上 CRC 值比較不相符合，DS18B20 內(nèi)部沒有電路來阻止命令序列的繼續(xù)執(zhí)行。在使用 CRC 來證實數(shù)據(jù)傳送的每一種情況中，總線主機(jī)必須用上述多現(xiàn)實計算出 CRC 的值，并把計算機(jī)所得的值與存儲在 DS18B20 的 64 位 ROM 中的最高字節(jié) CRC 值（ROM 讀數(shù)） ，或者 DS18B20 中計算得到 CRC 值（讀暫存器操作時讀出的第 9 字節(jié)）進(jìn)行比較。前兩個字節(jié)婦女別是測量溫度數(shù)據(jù)的低字節(jié)（LSB） ，高字節(jié)（MSB） ；第 3,4 字節(jié)是 TH TL 的復(fù)制值，第 5 字節(jié)是結(jié)構(gòu)配置寄存器的復(fù)制值，這三個字節(jié)數(shù)據(jù)雖會因普通 RAM 掉電而失去信息，但每次上電時都會自動從永久性 E2PROM 中復(fù)制數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新，第 68 字節(jié)保留作內(nèi)部運(yùn)算用，第 9 字節(jié)是前面 8 個字節(jié)的循環(huán)冗余校驗碼（CRC） ；循環(huán)冗余校驗碼 CRC 產(chǎn)生。數(shù)據(jù)首先用寫暫存器命令（4Eh）讀回進(jìn)行校驗；校驗之后，再用復(fù)制暫存器；寫入的數(shù)據(jù)可以被讀，暫存器命令（BEh）讀回進(jìn)行校驗；校驗之后，再用復(fù)制暫存器命令（48h）把數(shù)據(jù)傳送到永久性 E2PROM 中，這一過程確保了更改存儲器是數(shù)據(jù)的完整性。DS18B20 的存儲器由一個告訴暫存器 RAM 和一個永久性電可擦除E2PR0M 組成，后則存儲高，低溫度觸發(fā)器 TH TL 和結(jié)構(gòu)配置寄存器的內(nèi)容。第 7 位始終為“0”第 5，6 位（R1，R0）決定溫度分辨率及時對應(yīng)的溫度轉(zhuǎn)換時間，見表 83。 64 位ROM和單線接 口 高速緩存 存儲器 存儲器和控制器8 位 CRC 生成器溫度傳感器 低溫觸發(fā)器 TL高溫觸發(fā)器 TH配置寄存器電源檢測DS18B201 2 3GND DQ VCC828bit 校驗 CRC 48bit 序列號 8bit 工廠代碼Msb lsb msb lsb msb lsb 83 DS18B20 閃速 ROM 的存儲結(jié)構(gòu)? DS18B20 結(jié)構(gòu)廢紙寄存器。每片 DS18B20 都有唯一的 64 位長的激光 ROM 其中低 8 位是單線產(chǎn)品（DS18B20 代碼為 28h） ，后續(xù)的 48位唯一的序列號，高 8 位是前 56 的 CRC（循環(huán)冗余校驗碼） 。? DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 82 所示。3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。開漏單總線接口引腳。? DS18B20 的結(jié)構(gòu)? DS18B20 的外部圖及引腳意義。DS18B20 每次執(zhí)行完溫度抓換后，溫度值將與儲存在TH 和 TL 內(nèi)的觸發(fā)值相比較，如果測量的結(jié)果大于 TH 的值或小于 TL 的值，就會置位內(nèi)部的報警標(biāo)志位，在連接多片 DS18B20 的應(yīng)用系統(tǒng)中，主機(jī)發(fā)送報警搜索命令（ECh）時，有置位報警標(biāo)志位的 DS18B20 會響應(yīng)總線主機(jī)發(fā)回標(biāo)志位，其他沒有置位報警標(biāo)志位的 DS18B20 則保持沉默，這樣便于主機(jī)立即識別 DS18B20 并讀出數(shù)據(jù)。高字節(jié)的其他高位擴(kuò)展為符號位；有效數(shù)據(jù)的第四位表示溫度的小數(shù)位，DS18B20 出廠