【正文】 寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 要想使 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O 線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根 I/O 線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠 上拉電阻就無(wú)法提供足夠的能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。下面就是 DS18B20 幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的 測(cè)溫電路圖： DS18B20 寄生電源供電方式電路圖 ，見圖 所示，在寄生電源供電方式下， DS18B20從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線 DQ 處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電 。寄生 供電時(shí) DS1820 發(fā)送 “ 0 ” ，外接電源供電 DS1820 發(fā)送 “ 1 ” 。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3 、 4 字節(jié)。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 表 RAM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為 750ms（ 9位為 ）。適用于單片工作。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 13 表 ROM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820 溫度傳感器 ROM 中的編碼（即 64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命 令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后 。 表 配置寄 存 器 結(jié) 構(gòu) 溫度 數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制） 數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制） +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0 +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550 +℃ 0000 0001 1001 0001 0191 +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2 +℃ 0000 0000 0000 1000 0008 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000 ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8 ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5E ℃ 1111 1110 0110 1111 FE6F 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90 高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成。 DS18B20 溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度 觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。 11 圖 DS18B20 溫度格式圖 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 DS18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，二 進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0， 這 5 位為 0， 只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實(shí)際 溫度。 DS18B20 的讀操作時(shí)序圖見圖 所示。 DS18B20 的寫操作時(shí)序圖見圖 所示。 當(dāng)需要傳送 “1”時(shí)，單片機(jī)應(yīng)該給 DS18B20 芯片的 DQ 接口賦低電平，大約 15 秒以后，將DQ 釋放為高電平，延時(shí)約 45 微妙即可。 圖 DS18B20 的 的初始化 2. DS18B20 的寫操作 （ 1） 數(shù)據(jù)線先置低電平 “0”； （ 2） 延時(shí)確定的時(shí)間為 15 微秒 ； （ 3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位） ； （ 4） 延時(shí)時(shí)間為 45 微秒 ； （ 5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平 ； （ 6） 重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止 ； （ 7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高 。據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是應(yīng)注意不 能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制） ； 9 （ 7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（ 5）步的時(shí)間算起）最少要 480 微秒 ； （ 8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1”后結(jié)束 。 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域、軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制、供熱 /制冷管道熱量計(jì)量，中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制、汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄 存器。不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6，適用于 DN15~25, DN40~DN250 各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫，標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選， PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設(shè)備連接。工作電源為 3~5V/DC。測(cè)溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測(cè)溫分辨率 ℃ 。 DS18B20 溫度采集 DS18B20 技術(shù) 性能與應(yīng)用范 圍 8 圖 DS18B20 的外形及管腳 圖 DS18B20 是一種可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 while(temp!=0xf0) 上述程序是兩個(gè) while 循環(huán)之間的嵌套，第一個(gè) while（）語(yǔ)句判斷有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再進(jìn)行判斷，如果第二次判斷也認(rèn)為由鍵按下，則可以確認(rèn)的確由鍵盤操作，并不是抖動(dòng)。 temp=tempamp。 P3=0xfd。 在本設(shè)計(jì)中采用 軟件去抖的方法， 原理是 檢測(cè)兩次，第一次檢測(cè)到低電平時(shí)延時(shí)一段時(shí)間，再檢測(cè)一次，如果還能檢測(cè)到低電 平，則說明確實(shí)有鍵按下。 鍵盤輸入的抖動(dòng)與去抖的方法 7 在 節(jié)中談到了如何實(shí)現(xiàn)鍵盤的掃描，但是理論與實(shí)際還是有一定的差距，當(dāng) 按下鍵盤 到檢測(cè)到有電壓變化，這段時(shí)間在 實(shí)際 中 是存在 一定的時(shí)間誤差 的 ，經(jīng)過這段時(shí)間誤差后 電壓才會(huì)達(dá)到單片能夠檢測(cè)到的范圍，但這期間單片機(jī)很有可能已經(jīng) 完成檢測(cè)，見圖 所示。掃描第一行時(shí) P3 口 賦值為 0xfd，即為 P3^1 口賦 “0”， P3 的其他口賦 “1”，當(dāng)?shù)诙袥]有按鍵按下時(shí) P3^ P3^ P3^6 、 P3^7 將都是高電平 “1”，一旦有按鍵按下時(shí)，由于線與關(guān)系， P3^ P3^ P3^6 、 P3^7 必定有一個(gè)為 “0”，它們之中那一個(gè)為 “0”依次代表 S10 到 S13 哪個(gè)鍵被按下。 左側(cè)鍵盤的引腳由上至下分別是 P3^0 到 P3^7，第一行暫時(shí)不用，從第二行開始使用，每一行如P3^1 都與 P3^ P3^ P3^6 、 P3^7，他們是線與的關(guān)系。 圖 矩陣式鍵盤 S10 到 S19 分別代表數(shù)字 0 到 9。 在顯示時(shí)容易出現(xiàn)不需要亮的 LED 管微微發(fā)亮的問題，這是因?yàn)樗x擇的位選和段選都是通過 P0賦的值，如果先選擇位選的 8 位值， P0 口不還原成 0x00，就會(huì)導(dǎo)致段選打開后，還未賦予段選 P0 口需要的數(shù)值之前，這段時(shí)間內(nèi) P0 口將剛才位選的 8 位值賦予了段選鎖存器，這樣就會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)，一些不需要的 LED 燈點(diǎn)亮，在單片機(jī)上就是由 LED 燈微微亮的情況，所以在這里注 意每次 P0 對(duì) 位選賦值以前 ，都應(yīng)該保證 P0 口為 0x00。 duan=0。 duan=1。 duan=0。 duan=1。 srtemp=_crol_(srtemp,1)。 P0=srtemp。 P0=0xff。 在這里就可以利用鎖存器的特性使 P2^7 起到控制那個(gè)數(shù)碼管亮的作用， 使 P2^6 控制數(shù)碼管亮什么樣的數(shù) 字 作用。 鎖存器與數(shù)碼管顯示方法 在這里先介紹 74HC573 芯片，這是一個(gè)鎖存器芯片，連接方法見圖 所示， P2^ P2^6 分別控制位選和段選的 L 端，例如：當(dāng) P2^7（程序中的全局變量 wei）賦高電平時(shí)， 74HC573 輸入 端口的值將直接輸送給 74HC573 芯片的輸出端，當(dāng)輸入端變化時(shí)，輸出端也變化。如以上數(shù)組，使用時(shí)僅僅將需要的數(shù)組中的其中一個(gè) 賦予 P0 口，這樣可以方便直觀 得 使 數(shù)碼管顯示需要的數(shù)字。 uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 5 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0xbf,0x86, 0xdb,0xcf,0xe6,0xed, 0xfd,0x87,0xff,0xef, 0x00,0x08,0x88}。 見圖 所示由于單片機(jī)僅僅起到控制的作用，其輸出電流十分小，所以 P0 端需要接上拉電阻與5V 電源，通過電壓的變化控制 5V 電源點(diǎn)亮，想要圖中 a 端由電流通過時(shí)， 即 給 P0^0 一個(gè)低電平，觸發(fā)上拉電阻兩端間的電勢(shì)差，這樣就能促使電流流向 a 點(diǎn) ，從而使 a 端對(duì)應(yīng)的 LED 燈點(diǎn) 亮 。所以數(shù)碼管有位選和段選之分，位選在程序中用 wei 表示，單片機(jī)上是 P2^7 端口 ，即對(duì)位選操作時(shí)使 P2^7 呈現(xiàn)高電平，這時(shí) P0 的八個(gè)端口對(duì)數(shù)碼管的操作決定了那幾個(gè)數(shù)碼管亮， P0操作完成后使 P2^7 呈現(xiàn)低電平，這樣位選就已鎖定。 表 十六進(jìn)制數(shù)的編碼 十六進(jìn)制編碼 數(shù)碼管顯數(shù)值 十六進(jìn)制編碼 數(shù)碼管顯數(shù)值 十六進(jìn)制編碼 數(shù)碼管顯數(shù)值 0x3f 0 0x7d 6 0x39 C 0x06 1 0x07 7 0x5e D 0x5b 2 0x7f 8 0x79 E 4 0x4f 3 0x6f 9 0x71 F 0x66 4 0x77 A 0x00 無(wú)顯示 0x6d 5 0x7c B 數(shù)碼管的實(shí)現(xiàn)方法 數(shù)碼管的顯示由 P0 口完成控制 。因此為 LED 顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。為了顯示數(shù)字或字符，必須對(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。 LED、 LCD 顯示器有兩種顯示結(jié)構(gòu)：段顯示（ 7 段、米字型等）和點(diǎn)陣顯示（ 5 88 點(diǎn)陣等）。 當(dāng)需要加熱時(shí) ， P2^2接口送出低電平， 即可 觸發(fā)加熱器工作 。 圖 時(shí)鐘復(fù)位電路 3 溫度采集芯片由 DS18B20 芯片完成， DS18B20 的 2 號(hào)接口接在 單片機(jī)的 P2^2 口，按協(xié)議傳送以兩個(gè)字節(jié)為 一組的 溫度數(shù)據(jù)，第 3 章會(huì)介紹具體實(shí)現(xiàn)方法。 鍵盤的輸入由 P3 口完成在 第 4 章節(jié)中會(huì)具體介紹如何實(shí)現(xiàn)。