【正文】 terface 定義 DS18B20 接口int temp。開(kāi)始溫度零下？ N溫度值取補(bǔ)碼置“—”標(biāo)志 Y置“+”標(biāo)志計(jì)算小數(shù)位溫度BCD值計(jì)算整數(shù)位溫度BCD值結(jié)束圖55計(jì)算溫度子程序流程 溫度采集系統(tǒng)C語(yǔ)言程序include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit DS=P2^2。發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過(guò)ROM命令讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗(yàn)9字節(jié)完？CRC校驗(yàn)正確？移入溫度暫存器結(jié)束 N Y N圖53讀溫度子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令，其子程序流程見(jiàn)圖54。程序流程，見(jiàn)圖52。另外，還可以接一個(gè)400歐姆的電阻和一個(gè)發(fā)光二極管，目的是為了檢測(cè)電路是否通電。圖中極性電容CC8用于儲(chǔ)備功率，當(dāng)電源開(kāi)關(guān)時(shí)也能起到緩沖作用。 三端穩(wěn)壓器由啟動(dòng)電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護(hù)電路等部分組成。這種集成穩(wěn)壓器只有輸入、輸出和公共引出端三個(gè)端口，故稱(chēng)為三端穩(wěn)壓器。串口通信電路如圖410所示：圖410 串口通信硬件連接圖因?yàn)閱纹瑱C(jī)的工作電源為+5V，且底層電路功耗很小。在RS232C標(biāo)準(zhǔn)中，收發(fā)信號(hào)中的“0”為＋3V～＋15V，“1”為－3V～－15V，但單片機(jī)采用的是正邏輯的TTL電平，所以需要通過(guò)專(zhuān)用芯片MAX232C實(shí)現(xiàn)EIA電平與TTL電平轉(zhuǎn)換。異步串行通信以字符為單位，即一個(gè)字符接一個(gè)字符的傳送。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)，可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)，可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。JDL162A采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS接地第2腳：VDD接5V正電源。在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中，LCD得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，此鍵盤(pán)適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)：電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。各按鍵開(kāi)關(guān)均需要采用了上拉電阻，是為了保證在按鍵斷開(kāi)時(shí)，各I/O有確定的高電平。矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約單片機(jī)I/O口，適用于按鍵比較多的場(chǎng)合。無(wú)按鍵，行線(xiàn)處于高電平狀態(tài)，有鍵按下，行線(xiàn)電平狀態(tài)將由與此行線(xiàn)相連的列線(xiàn)電平?jīng)Q定。矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，由行線(xiàn)和列線(xiàn)組成，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上。這種鍵盤(pán)容易使用，但硬件比較復(fù)雜，對(duì)于主機(jī)任務(wù)繁重的情況，采用8279可編程鍵盤(pán)管理接口芯片構(gòu)成編碼式鍵盤(pán)系統(tǒng)是很實(shí)用的方案。編碼鍵盤(pán)：由硬件邏輯電路完成必要的鍵識(shí)別工作與可靠性措施。鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、命令輸入，是人工干預(yù)的主要手段。另一種就是MCU本身具有驅(qū)動(dòng)功能，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)與控制信號(hào)直接采用存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)形式或I/O設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)形式來(lái)控制鍵盤(pán)和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。在當(dāng)今的各種實(shí)時(shí)自動(dòng)控制和智能化儀器儀表中，人機(jī)交互是不可缺少的一部分。MAX232是一個(gè)邏輯電壓轉(zhuǎn)換芯片，因此周邊必定有一定量的電容濾波，根據(jù)MAX232的不同，電容的取值也不同，MAX232C采用1uF的電容即可，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行電平模擬轉(zhuǎn)換，但是使用專(zhuān)用芯片更簡(jiǎn)單、可靠。10V電壓，尤其適用于沒(méi)有177。MAX232C是MAXIM公司生產(chǎn)的，包含兩路驅(qū)動(dòng)器和接收器的RS232C轉(zhuǎn)換芯片。 本設(shè)計(jì)采用RS232串行接口來(lái)完成單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。 串口通信串行通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：數(shù)據(jù)按位進(jìn)行傳送，最少只需要一根傳輸線(xiàn)即可完成通信，所以通信成本低，但是速度慢，串行通信又有串行異步通信和串行同步通信兩種方式，在單片機(jī)中使用的串行通信都是異步方式。DS18B20在完成一個(gè)讀時(shí)序過(guò)程，至少需要60us才能完成。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(xiàn)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(xiàn)制只有一根線(xiàn)，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。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(xiàn)上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10us。 DS18B20溫度傳感器與單片機(jī)的接口電路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(xiàn)，3腳接電源。復(fù)制暫存器48H將RAM中的第4字節(jié)內(nèi)容寫(xiě)到EEPRAM中。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后只有溫度值超過(guò)限度值才做出反應(yīng)，溫度變換命令44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為500毫秒，結(jié)果存入內(nèi)部就九字節(jié)RAM中。搜索ROM0F0H用于確定掛在同一總線(xiàn)上DS18B20的個(gè)數(shù)，和識(shí)別64位ROM地址，微操作各器件做準(zhǔn)備。}return(dat)。 // 給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。 // 給脈沖信號(hào) dat=1。i0。unsigned char dat = 0。 dat=1。 delay(5)。 DQ = datamp。 i0。 圖45寫(xiě)時(shí)間隙時(shí)序圖程序：WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0。 return(presence)。 //如果=0則初始化成功 =1則初始化失敗 Delay(25)。 //拉高總線(xiàn)(要求16~60us) Delay(5)。 //單片機(jī)將DQ拉低,發(fā)出復(fù)位脈沖（要求480us~960us) Delay(70)。 _nop_()。．時(shí)序見(jiàn)圖 44主機(jī)總線(xiàn) to 時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為 480us 的低電平信號(hào))接著在 tl 時(shí)刻釋放總線(xiàn)并進(jìn)入接收狀態(tài)DSl820 在檢測(cè)到總線(xiàn)的上升沿之后 等待 1560接著 DS1820 在 t2 時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù)60240 us)如圖中虛線(xiàn)所示圖44DS18B20初始化時(shí)序圖程序：Init_DS18B20(void)//初始化ds1820{ DQ = 1。 DS18B20的內(nèi)部邏輯圖，見(jiàn)圖43。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。因此，在用DS1820進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線(xiàn)分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。當(dāng)將總線(xiàn)電纜改為雙絞線(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。(3)連接DS1820的總線(xiàn)電纜是有長(zhǎng)度限制的。(2)在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線(xiàn)上所掛DS1820數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以?huà)烊我舛鄠€(gè)DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。 DS1820使用中注意事項(xiàng)DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線(xiàn)少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題：(1)較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。R1和R0用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠(chǎng)時(shí)被設(shè)置為12位）,見(jiàn)表47表47分辨率設(shè)置表R1R2分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間009位0110位1011位375ms1112位750ms根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。表46 DS18B20暫存存儲(chǔ)器的8個(gè)連續(xù)字節(jié)寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度最低數(shù)字位0溫度最高數(shù)字位1高溫限值2低溫限值3保留4保留5計(jì)數(shù)剩余值6每度計(jì)數(shù)值7CTR校驗(yàn)8該字節(jié)各位的意義如下：TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是1 ，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FF6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位，見(jiàn)表44。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。DS18B20的管腳排列如下: DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。C，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。省略了存儲(chǔ)用戶(hù)定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為177。分辨率設(shè)定，及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電依然保存。C。DS18BDS1822的特性:DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度為177。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V~~，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。 2176。C。C范圍內(nèi),精度為177。C__+125176。一線(xiàn)總線(xiàn)獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 功能介紹DALLAS半導(dǎo)體公司最新單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DS18B20的“一線(xiàn)器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。而DS18B20是數(shù)字溫度傳感器，并且采用單總線(xiàn)技術(shù)，使該傳感器不但可以直接與單片機(jī)I/O口相連，并且只需要一個(gè)I/O就可以連接多個(gè)溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測(cè)量與控制?！?77。電子設(shè)計(jì)中常用的幾種溫度傳感器的性能、價(jià)格等的對(duì)比，如表43所示：表43 傳感器對(duì)比表傳感器AD590PT100DS18B20產(chǎn)地美國(guó)德國(guó)美國(guó)量程50℃~+150℃200℃~+450℃55℃~+125精度177。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，新型溫度傳感器的種類(lèi)繁多，應(yīng)用逐漸廣泛，并且開(kāi)始由模擬式向著數(shù)字式、單總線(xiàn)式、雙總線(xiàn)式、多總線(xiàn)式發(fā)展[10]。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖42所示：圖 42 最小系統(tǒng)圖 DS18B20數(shù)字溫度傳感器介紹本部分主要是論證溫度傳感器的選型。電容取30PF 左右。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時(shí)鐘頻率就為6MHz。最常用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式是采用外接晶振和電容組成的并聯(lián)諧振回路。調(diào)整RC 常數(shù)會(huì)令對(duì)驅(qū)動(dòng)能力產(chǎn)生影響。復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時(shí)，RC電路充電，RST 引腳出現(xiàn)正脈沖，提供復(fù)位信號(hào)直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)，為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)，才撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，高電平有效。除此之外P3 端口還有第二功能。端口置1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平作輸入用。P3是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/0 端口。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序和16 位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口送出高8 位地址。端口置1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平作輸入用。P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/0 端口。端口置1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平作輸入用。P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位準(zhǔn)雙向I/0 端口。對(duì)內(nèi)部Flash 程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收指令字節(jié)；校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，需要接上拉電阻。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作，并禁止其它所有部件工作，直到下一個(gè)硬件復(fù)位。4K字節(jié)可系統(tǒng)編程的Flash程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線(xiàn)，看門(mén)狗(WDT)，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。本電路的小系統(tǒng)主要由三部分組成，一塊AT89S51芯片、復(fù)位電路及時(shí)鐘電路。所謂最小系統(tǒng)，是指一個(gè)真正可用的單片機(jī)最小配置系統(tǒng)，對(duì)于片內(nèi)帶有程序存儲(chǔ)器的單片機(jī)，只要在芯片外接時(shí)鐘電路和復(fù)位電路就是一個(gè)小系統(tǒng)了。顯然，AT89S51在性能上比AT89C51要優(yōu)良得多，因?yàn)樗坏贏(yíng)T89C51的基礎(chǔ)上增加了許多功能，而且價(jià)格基本沒(méi)有提高，所以在器件選擇的時(shí)候首先排除AT89C51，對(duì)于市場(chǎng)上的另外一種比較流行的單片機(jī)C8051F，盡管它在性能、功能上都要比AT89S51優(yōu)良很多，但是它的價(jià)格是S5