【正文】 出前面所有 8 字節(jié)的 CRC 碼，可用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。低 5 位一直為１，TM 是工作模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式， Byte0 溫度測(cè)量值 LSB（50H）Byte1 溫度測(cè)量值 MSB（50H） E2PROMByte2 TH 高溫寄存器 ?? TH 高溫寄存器Byte3 TL 低溫寄存器 ?? TL 低溫寄存器Byte4 配位寄存器 ?? 配位寄存器Byte5 預(yù)留（FFH）Byte6 預(yù)留（0CH）Byte7 預(yù)留（IOH）Byte8 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（CRC）圖 DS18B20 內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)DS18B20 出廠時(shí)該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動(dòng)，R1 和 R0 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來設(shè)置分辨率,如圖 。DS18B20 工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。頭 2 個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 E2PRAM。64 位閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下： 8b 檢驗(yàn) CRC 48b 序列號(hào) 8b 工廠代碼（10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB內(nèi) 部電 源探 測(cè) 位 和單 線 端 口 位產(chǎn) 生 器暫 存 器 下 限 觸 發(fā)上 限 觸 發(fā)溫 度 傳 感 器存 儲(chǔ) 器 和 控 制 邏 輯圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)2) 非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過軟件寫入用戶報(bào)警上下限值。 (2) DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 2: 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16圖 DS18B20 封裝(3) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由六分組成：1) 64 位光刻 ROM。微控制器通過對(duì)器件的尋址，就可以讀取某個(gè)傳感器的溫度值，從而簡化了信號(hào)采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。信號(hào)傳輸采用兩芯（或三芯）電纜構(gòu)成的單總線結(jié)構(gòu)。 DS18B20 性能特點(diǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20 是美國 DALLAS 公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易于與未處理器接口等優(yōu)點(diǎn)，適合于各種溫度測(cè)控系統(tǒng)。它們都是基于溫度變化引起其物理參數(shù)(如電阻值，熱電勢(shì)等)的變化的原理。不過在居民住宅中使用已可滿足要求。可是它的缺點(diǎn)是只能近距離觀測(cè)，而且水銀有毒，玻璃管易碎。一、語音溫度計(jì)溫馨提示您，當(dāng)前溫度（00H27H）二、一（28H2FH）三、二（30H37H）四、三（38H3FH）五、四（40H47H）六、五（48H4FH）南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14七、六（50H57H）八、七（58H5FH）九、八（60H67H）十、九（68H6FH）十一、十（70H77H）十二、度（78H7FH）十三、溫度過高（80H87H）十四、溫度合適（88H8FH）十五、溫度過低（90H97H） 語音電路設(shè)計(jì) 圖 語音電路 DS18B20 芯片簡介 溫度傳感器的歷史及簡介溫度的測(cè)量是從金屬(物質(zhì))的熱脹冷縮開始。共錄 13 段,錄每段時(shí)同時(shí)用數(shù)碼管提示，分別用數(shù)字 0F 來表示。錄音用 S1 鍵，放音控制用 S2 鍵。經(jīng)過計(jì)算，每個(gè)字占 2 個(gè)地址。 芯片工作模式先錄音，能分 160 段(地址為 00H0A0H)。根據(jù) PLAYE、PLAYL 或 REC 的下降沿信號(hào)，地址輸入被鎖定。 芯片工作原理ISD1420 地址輸入端具有雙重功能，根據(jù)地址中的 AA7 的電平狀態(tài)決定 A0～A7 的功能。也可作激勵(lì)信號(hào)單端輸出，外接功率放大器，輸出功率為額定輸出功率的 1/4，約為 120mW左右；（j）采用總線技術(shù)，適于同單片機(jī)接口。語音和音頻信號(hào)不經(jīng)過轉(zhuǎn)換直接以原來狀態(tài)存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的語音復(fù)制。錄制的信息存放在內(nèi)部不揮發(fā)單元中，斷點(diǎn)后可以長久保存。其片內(nèi)設(shè)有時(shí)鐘振蕩器、128K 字節(jié) E2PROM(電可編程可擦除只讀存貯器)、低噪前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、反混疊濾波器、平滑濾波器、模擬轉(zhuǎn)發(fā)器、差動(dòng)功率放大器等高品質(zhì)語音錄放系統(tǒng)所需的全部基本功能電路。根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，系統(tǒng)選擇了美國 ISD 公司的 ISD1420 芯片。按鍵復(fù)位電路，易掌握，好操作。圖 按鍵復(fù)位電路該電路除了具有上電復(fù)位電路功能，還可以使用中復(fù)位，只要按下圖 中的 RESET 鍵，此時(shí)電源 VCC 經(jīng)電阻 R1 、R2 分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。若時(shí)鐘頻率為12MHz，每機(jī)器周期為1us，則只需2us以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。無論是在單片機(jī)剛接上電源時(shí)，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。一方面要完成對(duì)各模塊的控制，另一方面也要協(xié)調(diào)好各模塊的時(shí)序及口線沖突問題。圖 報(bào)警電路 單片機(jī)及復(fù)位鍵控制模塊 單片機(jī)采用89S52，其中有8K內(nèi)存可用。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。當(dāng) DS18B20 處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 變換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為 10 μs。另一種是寄生電源供電方式，如圖 所示單片機(jī)端口接單線總線，為保證在有效的 DS18B20 時(shí)鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個(gè) MOSFET 管來完成對(duì)總線的上拉。 溫度檢測(cè)和報(bào)警主機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)，使用比較方便，在程序跑飛時(shí)，可以手動(dòng)復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。：INT0，外部中斷0輸入。其引腳分配如下：：RXD，串行通信輸入。如果是使用8052或是8032的話，以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。P2除了用做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)作I/O來使用了。設(shè)計(jì)者必須外加一個(gè)鎖存器將端口0送出的地址鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一個(gè)完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。其他三個(gè)I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)作I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。AT89S52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。AT89S52可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373） ，將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓（VPP） 。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空間。RESET：AT89S52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S52便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。 雙數(shù)據(jù)寄存器指針AT89S52 的引腳功能介紹：VCC：AT89S52 電源正端輸入，接+5V。 3 級(jí)加密位 128x8bit 內(nèi)部 RAM 工作電壓 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 中斷喚醒省電模式 全雙工 UART 串行中斷口線 32 個(gè)雙向 I/O 口 AT89S52 主要功能特性：空閑模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 （） 。 AT89S52 特點(diǎn)AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S52芯片本身集成了看門狗（WDT）電路，這是為了系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠，避免了系統(tǒng)因?yàn)樗罊C(jī)而停止工作的情況發(fā)生這種做法對(duì)于實(shí)際上長時(shí)間運(yùn)行在惡劣狀況的交通燈控制系統(tǒng)來說是十分必要的。第三章：單片機(jī)溫度控制和語音報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 溫度控制和報(bào)警主機(jī)本系統(tǒng)主要是基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)其溫度檢測(cè)和報(bào)警功能，其硬件的主要設(shè)計(jì)如下： 主控制單片機(jī)主控單片機(jī)采用一片ATMEL AT89S52。語音電路采用美國 ISD 公司的高保真錄放一體化語音芯片 ISD1420 來完成報(bào)警時(shí)進(jìn)行語音提示的預(yù)存工作，根據(jù)警情的不同進(jìn)行相應(yīng)的語音提示。自動(dòng)報(bào)警主機(jī)的核心器件是單片機(jī)，它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟，由它來接受報(bào)警信號(hào)并控制協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作，考慮到系統(tǒng)的功能和經(jīng)濟(jì)性因素，采用的是當(dāng)今流行的性價(jià)比比較高的 AT89S52。南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4第二章：系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案　單片機(jī)語音溫度報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)語音溫度報(bào)警計(jì)電路設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方框圖如圖 所示，控制器采用單片機(jī) AT89S52，溫度傳感器采用 DS18B20，語音電路采用 ISD1420,用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。共錄13段,錄每段時(shí)同時(shí)用數(shù)碼管提示，分別用數(shù)字0F來表示。錄音用S1鍵，放音控制用S2鍵。經(jīng)過計(jì)算，每個(gè)字占2個(gè)地址。 語音報(bào)警先錄音，能分160段(地址為00H0A0H)。隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計(jì)就是一個(gè)典型的例子，但人們對(duì)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。在學(xué)習(xí)實(shí)踐中提高對(duì)理論的認(rèn)知能力和動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的目的。因此，在生產(chǎn)和生活中要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，使溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。針對(duì)以上情況，在控制成本的前提下，通過本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一款能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)控制溫度，又具有對(duì)系統(tǒng)設(shè)定不同的報(bào)警溫度的溫度控制報(bào)警系統(tǒng)功能。現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)自動(dòng)測(cè)試的要求越來越高。比如，農(nóng)業(yè)上土壤各個(gè)層面上的溫度將會(huì)影響植物的生長；在醫(yī)院的監(jiān)護(hù)中也用到溫度的測(cè)量。在日常生活中，溫度過高或過低同樣會(huì)造成一些不良影響。因此，單片機(jī)對(duì)溫度的控制問題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問題。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性，都無法滿足廣大對(duì)象對(duì)嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。使南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題。本設(shè)計(jì)所介紹的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī) AT89S52，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用 3 位共陽極 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。所以單片機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用中，可以極大地提高工業(yè)設(shè)備的智能化、數(shù)據(jù)處理能力和處理效率，而且單片機(jī)無需占用很大的空間。 單片機(jī)的特點(diǎn)是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個(gè)完整的小系統(tǒng)，單片機(jī)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。隨著單片機(jī)技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十