【正文】 ，表示測得的溫度值為負(fù)值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數(shù)值。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 2 字節(jié)。第 9 字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的 CRC 碼，可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。因此，在實際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時間權(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試模式， Byte0 溫度測量值 LSB（ 50H） Byte1 溫度測量值 MSB（ 50H） E2PROM Byte2 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（ CRC） 圖 4 DS18B20內(nèi)部存儲器結(jié)構(gòu) 總體設(shè)計方案 5 DS18B20 出廠時該位被設(shè)置為 0，用戶要去改動， 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 4。 DS18B20 工作時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 個字節(jié)包 含測得的溫度信息，第 3和第 4字節(jié) TH 和 TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM 和一個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 CRC 48b 序列號 8b 工廠代碼（ 10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB 內(nèi)部電源探測位和單線端口位產(chǎn)生器暫存器下限觸發(fā)上限觸發(fā)溫度傳感器存儲器和控制邏輯 圖 3 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2) 非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL，可通過軟件寫入用戶報警上下限值。 引腳說明：地數(shù)據(jù)線可選 引腳說明：地數(shù)據(jù)線可選 圖 2 DS18B20封裝 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成 [5]： 1) 64 位光刻 ROM。 a. DS18B20 的性能特點如下 [9]： 1) 獨特的單線接 口僅需要一個端口引腳進行通信； 2) 多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能； 3) 無須外部器件； 4) 可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ～ ； 5) 零待機功耗； 6) 溫度以 3位數(shù)字 顯示 ； 7) 用戶可定義報警設(shè)置； 8) 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件； 9) 負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作 。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 把采集到的溫度通過數(shù)據(jù) 引 腳傳到單片機的 口，單片機接受溫度并存儲。 (3) 溫度 采集部分 DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能 直接讀出被測溫。 圖 1 溫度計電路總體設(shè)計方案 (1) 控制 部分 單 片 機 DS18B20 LED 顯示 指示燈 加熱繼電器 電風(fēng)扇繼電器 總體設(shè)計方案 3 單片機 AT89S51 具有低電壓供電和體積小等特點，四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要，很適合 便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用，系統(tǒng)應(yīng)用 三節(jié)電池供電。 比較 以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計 容易實現(xiàn) ，故 實際設(shè)計中擬采用 方案二。 2 總體設(shè)計方案 測溫電路 的 設(shè)計 ，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將 隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來，這種設(shè)計需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。溫度在上下限溫度之間時，執(zhí)行機構(gòu)不執(zhí)行。當(dāng)溫度上升到下限溫度以上時，停止加溫；當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度時，系統(tǒng)自動啟動風(fēng)扇降溫，使溫度下降，同時紅燈亮。針對此問題，本 系統(tǒng)設(shè)計的 目的是實現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實用又廉價的控制系統(tǒng)。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應(yīng)運而生?？梢姡瑴囟鹊臏y量和控制是非常重要的。沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉的儲糧就會變質(zhì)霉?fàn)€，酒類的品質(zhì)就沒有保障。在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天 、機械制造、糧食存儲、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對象和過程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。 針對這種實際情況， 設(shè)計 一個 溫室 溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實際意義 。引言 1 1 引言 溫度控制系統(tǒng) 設(shè)計 的 意義 隨著社會的發(fā)展，科技的進步，以及測溫 儀器 在 各個 領(lǐng)域的 應(yīng)用 ， 智能化已是現(xiàn)代 溫度控制系統(tǒng) 發(fā)展的主流方向。 特別是 近年來，溫度控制系統(tǒng) 已應(yīng)用到人們生活的各個方面，但 溫室 溫度控制一直是一個未開發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個實際問題 。 溫度控制系統(tǒng)的 設(shè)計 背景 溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開溫度。比如，發(fā)電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi) ； 許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M行 ； 煉油過程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。因此，各行各業(yè)對溫度控制的要求都越來越高。 單片機在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到 了溫度檢測和溫度控制。 溫室 溫度控制系統(tǒng)的 設(shè)計 目的 本 設(shè)計 的內(nèi)容是溫度測試控制系統(tǒng)，控制對象是溫度。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實在很多場所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。 溫室 溫度控制系統(tǒng) 完成的功能 本 設(shè)計 是對溫度進行實時監(jiān)測與控制， 設(shè)計 的溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時，系統(tǒng)自動啟動 加熱繼電器 加溫，使溫度上升，同時綠燈溫室 溫度控制系統(tǒng) 2 亮。當(dāng)溫度下降到上限溫度以下時，停止降溫。三個數(shù)碼管即時顯示溫度，精確到小數(shù)點一位。 方案二 考慮使 用溫度傳感器， 結(jié)合單片機電路設(shè)計 ，采用一只 DS18B20 溫度傳感器， 直 接讀取被測溫度值， 之后 進行轉(zhuǎn)換， 依次完成 設(shè)計要求 。 本系統(tǒng)的 電路設(shè)計方框圖如圖 1 所示， 它由三部分組成 :① 控制 部分主芯 片 采用單片機 AT89S51； ②顯示部分采 用 3 位 LED 數(shù)碼管以動態(tài)掃描 方式 實現(xiàn)溫度顯示 ； ③ 溫 度 采集部分 采用 DS18B20 溫度 傳感器 。 (2) 顯示 部分 顯示電路采用 3位共陽 LED 數(shù)碼管，從 P0 口送數(shù)， P2 口掃描。 這一部分主要完成對溫度信號的采集和轉(zhuǎn)換工作，由 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器及其與單片機的接口部分組成。此部分只用到 DS18B20 和單片機，硬件很簡單。 b. DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 采用 3腳 PR－ 35封裝 ， 如圖 2所示； DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖 3所示。 開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號，接