【正文】 )。 //讀時(shí)隙不低于 60us } return(dat)。 //給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。 //給脈沖信號(hào) 保持低至少 1us dat=1。i0。 17 unsigned char dat=0。 DS18B20在輸出下降沿產(chǎn)生 15us后，數(shù)據(jù)有效，在讀時(shí)隙結(jié)束時(shí)， DQ將通過外部上拉電阻拉回至高電平，所有讀時(shí)隙必須保持最短 60ms，各讀時(shí)隙間鼻息保持最短 1us的恢復(fù)時(shí)間。 DS18B20讀時(shí)隙。一旦在這個(gè)命令后，主機(jī)發(fā)生讀時(shí)隙，那么只要期間再次進(jìn)行復(fù)制便會(huì)輸出 0，當(dāng)復(fù)制完成之后，再輸出 1 Convert T (溫度轉(zhuǎn)換 ) 44H 這個(gè)命令開始執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)變操作，如果執(zhí)行完此命令后，主機(jī)仍然發(fā)生讀時(shí)隙，那么只要期間再次進(jìn)行轉(zhuǎn)換溫度就能夠輸出 0，轉(zhuǎn)換完成后，再輸出 1 Recall E2 (重調(diào) E2存儲(chǔ)器 ) B8H 將存儲(chǔ)在 E2RAM中的告警溫度警告觸發(fā)值和配置寄存器值重新拷貝到暫存器中。 } } 表 34 RAM的操作命令 命令類型 命令字節(jié) 功能說明 Write Scratchpad (寫暫存器 ) 4EH 此命令寫暫存器中的地址 2地址 4的 3個(gè)字節(jié)（ TH、TL和配置寄存器）在發(fā)起復(fù)位脈沖之前， 3個(gè)字節(jié)都必須要寫 Read Scratchpad (寫暫存器 ) BEH 此命令讀取暫存器內(nèi)容，從字節(jié) 0一直讀取到字節(jié)8（第 9個(gè)字節(jié)）。 //整個(gè)寫時(shí)隙不低于 60us DQ=1。0x01。i) 16 { DQ=0。 for(i=8。 DS18B20在 DQ變低后的 15~60us對(duì) DQ進(jìn)行采樣。所有寫時(shí)隙必須在 60us以上。 表 33 ROM的操作命令 命令類型 命令字節(jié) 功能說明 Read ROM 33H 這個(gè)命令讀取 ROM存儲(chǔ)中的 64位，而且僅能用于數(shù)據(jù)總線上單一 DS18B20器件得情況，過多連接就會(huì)容易引起數(shù)據(jù)沖突 Match ROM 55H 這個(gè)命令與 64位 ROM的序列號(hào)，尋址多連接總線上一一對(duì)應(yīng) DS18B20，僅僅當(dāng)序列號(hào)完全匹配得 DS18B20才能夠相對(duì)應(yīng)后面的存儲(chǔ) 操作命令，剩下不匹配的就會(huì)等待下一個(gè)復(fù)位脈沖，此命令如可用于但掛接或者多掛接 Skip ROM CCH 這個(gè)命令用于連接系統(tǒng)總線時(shí)，可以無需使用 64位 ROM序列號(hào)就能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存操作命令的運(yùn)行，一旦總線上連接許多 DS18B20，并且執(zhí)行完此命令后緊接著執(zhí)行讀命令，就會(huì)容易引起數(shù)據(jù)沖突 Search ROM F0H 通過主機(jī)調(diào)用這個(gè)命令以此來實(shí)現(xiàn)排除過程，能夠分辨出總線上每一個(gè)器件的 ROM存儲(chǔ)序列號(hào) Alarm Search ECH 此命令流程和 Search ROM命令相同，但是 DS18B20只有在 最近的一次溫度測(cè)量時(shí)滿足了告警觸發(fā)條件，才會(huì)響應(yīng)此命令 DS18B20寫時(shí)隙。其中除了回應(yīng)脈沖之外，均由主機(jī)產(chǎn)生。數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)的完整性是通過 DS18B20要求有著嚴(yán)格的時(shí)序來保證的。 RAM的操作命令 當(dāng) ROM的操作命令成功執(zhí)行之后，才能夠使用 RAM的操作命令，主機(jī)能夠提供 6種 RAM的操作命令，如表 34。 ROM的操作命令 如果總線主機(jī)監(jiān)測(cè)到回應(yīng)脈沖時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生 ROM的操作命令，共有 5種 ROM的操作命令，如表 33。 delay(3)。 while(DQ)。 //拉低約 900us DQ=1。 具體代碼如下： void Init_DS18B20(void) //初始化 DS18b20 { DQ=0。當(dāng)單線器件 DS18B20監(jiān)測(cè)到上升沿后，延時(shí) 15~60us，通過降低總線 60~240us來產(chǎn)生回應(yīng)脈沖。主機(jī)將單線拉低至 480us以上，以此引起復(fù)位脈沖，接著便釋放該線，進(jìn)入接受模式。 DS18B20單線模擬協(xié)議與命令：各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性是通過 DS18B20采用嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證的。電路如圖 38所示 。主機(jī)的 I\O口使用，用于向 DS18B20寫命令以及讀數(shù)據(jù)。 21 22 23 24 S S S S S 26 25 24 溫度 數(shù)字輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字輸出（十六進(jìn)制） +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H +℃ 0000 0001 1001 0001 0191H +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H +℃ 0000 0000 0000 1000 0008H 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8H ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH ℃ 1111 1110 0110 1111 FF6FH 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H 14 電路原理圖 為了使 DS18B20能完成準(zhǔn)確的溫度變換，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)， DQ線上必須提供足夠的功率。 2185。 表 32 溫度值分辨率配置表 2179。溫度值信息的地位、低位字節(jié)還包括符號(hào)位S（正溫度或者負(fù)溫度）與二進(jìn)制小數(shù)位部分，其具體表現(xiàn)形式如下： 高位 低位 低位字節(jié)： 高位 低位 高位字節(jié)： 這就是 9位分辨率地情況，如果配置為低的分辨率，則其中無意義為 0。 VDD(3腳 )：可選電源腳，電源電壓范圍 3~，當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 DQ（ 2腳）：數(shù)據(jù)輸入輸出腳。 芯片入如下圖 37所示 。 ，用戶能夠自己設(shè)定告警溫度的限值。 9 位到 12位的數(shù)字溫度計(jì)分辨率，能夠?qū)崿F(xiàn)配置 9～ 12 位的讀數(shù)。 55～ +125℃，在 10～ +85℃范圍內(nèi)的誤差大小為177。 ，電壓范圍為 3～ 。 ，使分布式溫度檢測(cè)的應(yīng)用更加簡潔 。 概括來講， DS18B20具有以下特點(diǎn)如下所示。讀、寫和執(zhí)行溫度變換所需要的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。 溫度采集部分 DS18B20 溫度傳感器 溫度采集部分的核心器件是 DS18B20溫度傳感器，通過編程， DS18B20可以實(shí)現(xiàn) 9～12位的溫度讀數(shù)。 i。 while(i) { speak()。 對(duì)于報(bào)警，本系統(tǒng)使用調(diào)用發(fā)聲的方式，具體代碼如下。 i。 speaker=1。 while(i) { speaker=0。i100。 } void delayms(unsigned int t) //延時(shí)約為 t ms { unsigned int i。 圖 36 蜂鳴器電路 11 軟件設(shè)計(jì) 要控制蜂鳴器的頻率，這里需要用到延時(shí)程序，延時(shí)程序在往后的設(shè)計(jì)中也會(huì)出現(xiàn)，在這里，先附上本系統(tǒng)中用到的兩個(gè)延時(shí)程序，本系統(tǒng)采用的晶振為 12M。否則 ，蜂鳴器不鳴叫。其輸入的端口連接 ，通過 I/O口來控制蜂鳴器的鳴叫與否。軟件提示燒寫成功則燒寫已經(jīng)完成。 啟動(dòng)下載程序，將出現(xiàn)如圖 35程序運(yùn)行界面。 使用這款下載器，首先 需要在 PC端安裝驅(qū)動(dòng)。 ISP接口連線如圖 34所示。 ISP功能可以通過非常簡單廉價(jià)的下載線直接在電路板上給單片機(jī)下載程序或者擦除程序，可以在線調(diào)試，免去插來插去的麻煩。通過內(nèi)部振蕩方式所得到的時(shí)鐘信號(hào)較為穩(wěn)定，實(shí)際電路中使用較多。 圖 33中，電容器 Cl， C2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其電容值一般在 530pF。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)部具有一個(gè)高增益反相放大器，所以當(dāng)外接晶體振蕩器后，就形成了自 9 激振蕩器而且產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持同步。 圖 32 復(fù)位電路電路圖 時(shí)鐘電路 51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。電容通常取 10UF 或 22UF ，鋁電解電容即可。單片機(jī)復(fù)位電路要求有一個(gè)持續(xù)時(shí)間，加上電容可以利用其兩端電壓不能突變的特性，使復(fù)位電路電平維持一定時(shí)間，使單片機(jī)復(fù)位。手動(dòng)按鈕復(fù)位電路圖如圖 32所示。通常采用的方法是在RST端與正電源 Vcc之間接入一個(gè)按鈕。本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)按鈕復(fù)位。 圖 31 電源部分原理圖 組件名稱 功耗 AT89S52單片機(jī) 約 LCD1602 約 MAX3232 約 DS18B20 約 8 復(fù)位電路 許多單片機(jī)系統(tǒng)，在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象，這時(shí)候，復(fù)位電路的作用就顯得尤其重要。 另外為了提供更加穩(wěn)定的直流電，需要電容來濾波。各組件功耗如表 31 表 31 各組件功耗表 由此可知，不管是溫度采集部分還是溫度顯示部分，其功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 2W。 本設(shè)計(jì)中，溫度采集部分的主要組件為 AT89S52一片， MAX3232一片， DS18B20一片。 5 圖 23 溫度采集部分處理流程圖 6 圖 23 溫度采 集部分處理流程圖 圖 24 顯示部分處理流程圖 7 第 3 章 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 電源 電壓方面： AT89S52的工作電壓范圍為 ～ ,usb可以提供 5v的穩(wěn)壓直流電，從電壓上可以滿足供電要求。如增加傳輸距離，用 232轉(zhuǎn) 485轉(zhuǎn)換器。溫度采集部分處理流程如圖 23所示。本設(shè)計(jì)中，分為溫度采集部分與顯示部分，這兩部分通過串口通信又彼此獨(dú)立運(yùn)行。 綜上所述，本課題采用方案二對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 由此可見，方案二的硬件電路設(shè)計(jì)更加簡單，程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜一些，使用開發(fā)工具 KEIL用 C語言對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，可以達(dá)到了預(yù)期的效果。 方案二： 利用智能溫度傳感器 DS18B20精度極高，電路簡單易懂的特點(diǎn)，僅僅須要模擬 DS18B20的讀寫順序，根據(jù) DS18B20的協(xié)議來讀取轉(zhuǎn)變的溫度。因?yàn)椴捎昧嗽S多分立元件與模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，所以，出錯(cuò)率比較高，測(cè)量得到的結(jié)果不那么準(zhǔn)確。 圖 22 測(cè)溫系統(tǒng)框圖 4 方案論證 方案論證如下所示： 方案一： 通過模擬溫度傳感器而轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果，須要由運(yùn)算放大器與 AD轉(zhuǎn)換器來傳送給中央處理器。 圖 21 方案一溫度測(cè)量系統(tǒng)方案框圖 方案二：該方案使用了 AT89S52單片機(jī)作為控制核心 ,以智能溫度傳感器 DS18B20為溫度測(cè)量元件，溫度采集部分通過訪問 DS18B20得到溫度值，將溫度值由串口經(jīng) MAX3232傳入顯示部分，為提高傳輸質(zhì)量，這里使用了簡單的握手校驗(yàn)協(xié)議，顯示部分通過按鍵模塊來對(duì)常溫進(jìn)行設(shè)置，顯示電路使用 LCD1