【正文】 （ 4） 晶振電路： XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。當(dāng) P2 口被寫入“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在 FALSH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口 : P1 口是 一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P0 口能用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 GND： 20 腳 接地端。字符液晶顯示器 1602 和溫度傳感器 DS18B20。選擇合適的器件完成設(shè)計任務(wù)，目前各半導(dǎo)體公司、電氣商都向市場上推出了形形色色的器件，如何選擇合適的器件使系統(tǒng)最大的簡單化，功能優(yōu)異化，可靠性強，成本低廉，成為了器件選擇的重中之重。從機發(fā)出的數(shù)據(jù)在起始時序之后，保持有效時間 15 us 因而，主機在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起始后的 15us 之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。每個讀時序都由主機發(fā)起，至少拉低總線 1us ，在主機發(fā)起讀時序之后，單總線器件才開始在總線上發(fā)送 0 或 1。 圖 23 寫時序 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 圖 24 讀時序 讀時序，單總線器件僅在主機發(fā)出讀時序時，才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序，以便從機能夠傳輸數(shù)據(jù)。產(chǎn)生寫 1 時序的方式：主機在拉低總線后，接著必須在 15us 之內(nèi)釋放總線，由 5k 上拉電阻將總線拉至高電平；而產(chǎn)生 0 時序的方式，在主機拉低總線后，只需在整個時序期間保持低電平即可（至少 60us）。所有寫時序至少需要 60us，且在兩次獨立的寫時序之間至少需要 1us的恢復(fù)時間。 寫時序，存在兩種寫時序，寫 1 和寫 0。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 圖 22 復(fù)位時序 讀 /寫時序，在寫時序期間，主機向單總線器件寫入數(shù)據(jù)：而在讀時序期間，主機讀入來自從機的數(shù)據(jù)。接著，主機釋放總線，并進入接收模式（ Rx）當(dāng)總線被釋放后， 5k 上拉電阻將單總線拉高。且工作準(zhǔn)備就緒。 當(dāng)從機發(fā)出響應(yīng)主機的應(yīng)答脈沖時。該協(xié)議定義了幾種信號類型，復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1。 報警搜索 [ECh]僅少數(shù) 1wire 器件支持，除那些設(shè)置了報警標(biāo)志的從機響應(yīng)外，該命北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 令的工作方式完全等同于搜索 ROM 命令，該命令允許主機設(shè)備判斷那些從機設(shè)備發(fā)生了報警，如最近的測量溫度過高或過低等，同搜索 ROM 命令一樣 在完成報警搜索循環(huán)后，主機必須返回至命令序列的第一步。例如，主機通過在發(fā)出跳越 ROM 命令后跟隨轉(zhuǎn)換溫度命令 [44h]，就可以同時命令總線上所有的 DS18B20 開始轉(zhuǎn)換溫度，這樣大大節(jié)省了主機的時間。其它設(shè)備將處于等待復(fù)位脈沖狀態(tài)。 讀 ROM[33h] 僅適合于單節(jié)點，該命令僅適用于總線上只有一個從機設(shè)備 它允許主機直接讀出從機的 64 位 ROM 代碼而無須執(zhí)行搜索 ROM 過程，如果該命令用于多節(jié)點系統(tǒng)，則必然發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，因為，每個從 機設(shè)備都會響應(yīng)該命令。 搜索 ROM[F0h]當(dāng)系統(tǒng)初始上電時， 主機必須找出總線上所有從機設(shè)備的 ROM 代碼，這樣主機就能夠判斷出從機的數(shù)目和類型，主機通過重復(fù)執(zhí)行搜索 ROM 循環(huán)，搜索ROM 命令跟隨著位數(shù)據(jù)交換，以找出總線上所有的從機設(shè)備，如果總線只有一個從機設(shè)備，則可以采用讀 ROM 命令來替代搜索 ROM 命令。 在主機檢測到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)出 ROM 命令，這些命令與各個從機設(shè)備的唯一64 位 ROM 代碼相關(guān)，允許主機在單總線上連接多個從機設(shè)備時，指定操作某個從機設(shè)備這些命令還允許主機能夠檢測到總線上有多少個從機設(shè)備以及其設(shè)備類型，或者有沒有設(shè)備處于報警狀態(tài)，從機設(shè)備可能支持 5 種 ROM 命令。 基于單總線上的所有傳輸過程都是以初始化開始的，初始化過程由主機發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。 每次訪問單總線器件，必須嚴(yán)格遵守這個命令序列，如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線器件不會響應(yīng)主機。單總線端口為漏極開路，其內(nèi)部等效電路如 圖 21 所示。 硬件結(jié)構(gòu) 顧名思義，單總線只有一根數(shù)據(jù)線。 1wire 單總線適用于單個主機系統(tǒng)，能夠控制一個或多個從機設(shè)備，當(dāng)只有一個從機位于總線上時，系統(tǒng)可按照單節(jié)點系統(tǒng)操作；而當(dāng)多個從機位于總線上時，則系統(tǒng)按照多節(jié)點系統(tǒng)操作。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 4 第 2章 單總線技術(shù) 單總線概述 1wire 單總線是 Maxim 全資子公司 Dallas 的一項專有技術(shù)。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。 DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。 DSl8B20 溫度傳感器 DSl820 數(shù)字溫度計是美國 Dallas 公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度計，它提供 9 位 (二進制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。以 DS18B20 為代表的新型單總線數(shù)字式溫度傳感器集溫度測量和 A/D 轉(zhuǎn)換于一體 ,直接輸出數(shù)字量，與單片機接口電路結(jié)構(gòu)簡單。制溫度采集、 adc的轉(zhuǎn)換、顯示和按鍵功能相對簡單一些，但是 adc 采集的數(shù)據(jù)不是現(xiàn)成的溫度數(shù)據(jù)還要控制器處理器對數(shù)據(jù)進行處理， 熱電阻 是反映溫度和電壓的關(guān)系，常用的有正溫度和負(fù)溫度電阻，而且大多數(shù)不是正比例而是指數(shù)型，這樣的數(shù)據(jù)處理函數(shù)可想而知有多復(fù)雜，還要考慮電壓在傳輸時的損耗。采用數(shù)字溫度傳感器與單片機組成的溫度檢測系統(tǒng)進行溫度檢測、數(shù)值顯示和數(shù)據(jù)存儲，體積減小，精度提高，抗干擾能力強，并可組網(wǎng)進行多點協(xié)測，還可以實現(xiàn)實時控制等技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。因此，單片機對溫度的控制問題是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的控制問題。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。 關(guān)鍵字： DS18B20 單總線 多線程 單片機 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 目 錄 第 1 章 緒論 ............................................................... 2 傳統(tǒng)和新型溫度傳感器 ................................................. 2 DSl8B20 溫度傳感器 .................................................. 2 課題的建立以及本文完成的主要工作 ..................................... 3 第 2 章 單總線技術(shù) ......................................................... 4 單總線概述 ........................................................... 4 硬件結(jié)構(gòu) ............................................................. 4 命令 序列 ............................................................. 5 第 3 章 系統(tǒng)硬件 ........................................................... 9 系統(tǒng)概況 ............................................................. 9 單片機與按鍵 ........................................................ 10 液晶顯示 ............................................................ 13 溫度傳感器 .......................................................... 16 第 4 章 系統(tǒng)軟件 .......................................................... 18 軟件概況 ............................................................ 18 按鍵程序 ............................................................ 19 溫度采集 ............................................................ 19 數(shù)據(jù)處理 ............................................................ 21 顯示程序 ............................................................ 22 第五章 總結(jié) .............................................................. 24 致 謝 .................................................................. 25 參考資料 .................................................................. 26 附錄一 ....................................................