【正文】 的編程允許電源 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 VPP。 ⑷ EA/VPP:外部訪問允許，欲使 CPU僅訪問外部程序存儲器， EA端必須保持低電平，需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。 ⑵ PSEN:程序存儲器允許輸出時外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C52由外部程序存儲器取指令時，每個機器周期兩次 PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN信號。 19 對 Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入變成脈沖。 (2)XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 PORT 0 DRIVERS 17 PORT 0 DRIVERS PORT 2 DRIVERS RAM ADDR REGISTER RAM PORT 0 LATCH B REGISTER PORT 2 LATCH FLASH ACC STACK POINTER PROGRAM ADDRESS REGISTER BUFFER PC INCREMENTER PROGRAM COUNTER DPART TMP2 TMP1 ALU PSW INTERRUPT， SERIAL PORT，AND TIMER BLOCKS TIMING AND CONTROL INSTRUCTION REGISTER PORT 1 LATCH PORT 3 LATCH PORT 0 DRIVERS PORT 0 DRIVERS OSC VCC GND PSEN ALE/PROG EA/VPP RST ~ ~ ~ ~ 18 圖 2— 9 AT89C52 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 167。同時， AT89C52可降至 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式，空閑方式停止 CPU 的工作，但允許RAM，定時 /計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 低功耗空閑和掉電模式 167。 8 個中斷源 32 根可編程 I/O 引線 三級加密程序存儲器 1000 次擦寫周期 與 MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 AT89C52 芯片的主要性能 AT89C52 是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 低電壓，高性能 CMOS 8位單片機 ，片內(nèi)含 8KB的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256B 的隨機存取 數(shù)據(jù)存儲器 。在單片機選用方面， 由于 AT89 系列單片機 [11]與 MCS51 系列單片機兼容，所以，本系統(tǒng)中的單片機選用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 芯片，它是該公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型單片機。 其典型的應(yīng)用領(lǐng)域有： 1)工業(yè)控制 16 2)儀器儀表 3)電信技術(shù) 4)辦公自動化 和計算機外部設(shè)備 5)汽車和節(jié)能 6)制導(dǎo)和導(dǎo)航 7)商用產(chǎn)品 8)家用電器 [10]。 4)低電壓，低功耗 [9]。 2)集成度高、體積小、可靠性高。“微控制器”更能反映單片機的本質(zhì)，但是由于單片機這個名稱已經(jīng)為國內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用“單片機”這一名稱。它把中央處理器、存儲器、輸入／輸出接口電路以及定時器，計數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價格低廉、抗干擾能力強且可靠性高等特點，因此，適合應(yīng)用于工業(yè)過程控制、智能儀器儀表和測控系統(tǒng)的前端裝置。 2． 3 單片機的選擇 167。這一點在進行 DSl8B20硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。測溫電纜線建議采用屏蔽 4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接 VDD和地線，屏蔽層在源端單點接地。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。試驗中，當(dāng)采用普通信號電 15 纜傳輸長度超過 50m 時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。當(dāng)單總線上所掛 DSl8B20超過 8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。在使用 PL/M、 C等高級語言進行系統(tǒng)程序設(shè)計時，對 DSl8B20操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。其時序圖如圖所示： 圖 28DSl8B20的 讀時隙 時序 167。 DSl8B20 在數(shù)據(jù)線從高電平變?yōu)榈碗娖降?5us 內(nèi)將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線上。其復(fù)位時序如圖 26所示： 圖 26DSl8B20的復(fù)位時序圖 ②寫時序：在主機對 DS18B20 寫數(shù)據(jù)（主機對 DS18B20 發(fā)送各種命令）時，先將數(shù)據(jù)線激發(fā)為低電平，該低電平應(yīng)大于 1us，然后根據(jù)寫“ 1”或?qū)憽?0”來使數(shù)據(jù)線變高或繼續(xù)為低。 ①復(fù)位時序：使用 DS18B20 時，首先需將其復(fù)位，然后才能執(zhí)行其它命令。系統(tǒng)對 DSl8B20的各種操作必須按協(xié)議進行。 167。減法計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器 l的預(yù)置值減到 0時溫度寄存器的值將加 1，減法計數(shù)器 1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器 l重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器 2 計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。圖中還隱含著計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時， DSl8B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進 而完成溫度測量。 2． 2． 6 DSl8B20的測溫原理 DSl8B20的測溫原理如圖 25所示。例如主機控制 DSl8B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DSl8B20的通訊協(xié)議，必須經(jīng)歷三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DSl8B20進行復(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 DSl8B20進行預(yù)定的操作。 DSl8B20有六條控制命令，如表 23所示： 指 令 約 定 代 碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動在線的 DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器 BEH 讀取溫度寄存器的溫度值 寫暫存器 4EH 將兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入溫度寄存器的 TH,TL字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到 E2RAM中，保證溫度值不丟失 重新調(diào) E2RAM B8H 將 E2RAM中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中 12 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主 CPU（“ 0”為寄生電源 :“ 1”為外部電源） CPU對 DSl8B20的訪問流程是；先對 DSl8B20初始化，再進行 ROM操作命令，最后才能對存儲器操作和對數(shù)據(jù)操作。一種是將 DSl8B20的 UDD接外部電源， GND接地，其 I/O與單片機的 I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時 DSl8B20的 UDD、 GND接地，其 I/O接單片機 I/O。 167。 (4)CRC的產(chǎn)生 在 64位 ROM的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼 (CRC)。則將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志位置位，并對主機發(fā)出的告警搜索命令作出響應(yīng)。表 2． 2是對應(yīng)的一部分溫度值。溫度值格式如下： 以 12 位轉(zhuǎn)化為例說明溫度高低字節(jié)存放形式及計算： 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 l2位數(shù)據(jù)，存儲在 DSl8B20 的兩個高低 8位的 RAM 中，二進制中的前面 5位是符號位。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以 16 位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第 1， 2字節(jié)。 其中第 2字節(jié)是溫度信息，第 4字節(jié)是 TH和 TL值，第 6～ 8字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯 1；第 9字節(jié)讀出的是前面所有 8個字節(jié)的 CRC 碼，可用來保證通信正確。 因此，在實際應(yīng)用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時間兩者中權(quán)衡考慮。在 DSl8B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶不要去改動， R1 和 RO 決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，即用來設(shè)置分辨率，如表 21 所示 (DSl8B20 出廠時被設(shè)置為 12 位 )。而配置寄存器為高速暫存器中的第 5 個字節(jié)，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率， DSl8B20 工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。后者用于存儲 TH， TL 值。 (2)非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過軟件寫入用戶報警上下限。它主要包括 7部分： l、寄生電源；溫度傳感器； 64 位激光 (loser)ROM 與單線接口； 高速暫存器，即便筏式 RAM，用于存放中間數(shù)據(jù)； TH觸發(fā)寄存器和 TL 觸發(fā)寄存器，分別用來存儲用戶設(shè)定的溫度上下限值； 存儲和控制邏輯； 8 位循環(huán)冗余校驗碼 (CRC)發(fā)生器。 167。其管腳排列如圖 2— 3 所 示 8 圖 2— 3 DS18B20 的管腳排列 I/O 為數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 (即單線總線 )，它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平 。 167。出廠前產(chǎn)品序號存入其 ROM 中。 (10)適配各種單片機或系統(tǒng)。但此時芯片無法正常工作。 (8)負(fù)壓特性，即具有電源反接保護電路。 (6)用戶可自設(shè)定非易失性的報 警上下限值。當(dāng)在 10℃ ～ +85℃范圍內(nèi)，可確保測量誤差不超過 O． 5℃ ，在 55～ +125℃范圍內(nèi)，測量誤差也不超過 2℃。 (4)測溫范圍： 55～ +125℃。 (2)在使用中不需要任何外圍元件。 167。它在測溫精度、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離、分 7 辨率等方面較 DSl820 都有了很大的改進，給用戶帶來了更方便和更令人滿意的效果?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，用符號擴展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。同時其“一線總線”獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入了全新的概念?？梢苑謩e在 93． 75ms 和 750ms 內(nèi)完成 9 位和 12位的數(shù)字量，并且從 DSl8B20讀出的信息或?qū)懭?DSl8B20的信息僅需要一根 口 線 (單線接口 )讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DSl8B20 供電，而無需額外電源。 DSl8B20 簡介 DSl8B20是美國 DALLAS半導(dǎo)體公司繼 DSl820之后最新推出的一種數(shù)字化單總線器件 [6]，屬于新一代適配微處理器的改進型智能溫度傳感器。因此，智能溫度傳感器 DSl8B20作為溫度測量裝置已廣泛應(yīng)用于人民的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 目前，國際上薪型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向 智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控