【正文】 ???????????? 10 DS18B20 溫度傳感器與單片機的借口電路 ????????? 11 系統(tǒng)整體硬件電路 ??????????????????? 11 主板電路 ?????????????????????? 11 系統(tǒng)板上硬件連接 ?????????????????? 12 第三節(jié) 軟件設計 ??????????????????? 12 主程序 讀出溫度子程序 ???????????????? 13 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 ??????????? ???????? 13 計算溫度子程序 ????????????????????? 13 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 ??????????????????? 13 第附錄 匯編源程序代碼 .?? ?????????? ??? 14 四節(jié) 總結(jié)與體會 ??????????????? ??? 20 致謝 ????????????????????? ??? 20 參考文獻 ??????????????????? ??? 20 7 DS18B20 數(shù)字溫度計的設計 第一節(jié) 引言 隨著電子技術的迅速發(fā)展，計算機已深入的滲透到我們的 生活中，就 51 系列而言，由于 Intel公司將其內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售的形式轉(zhuǎn)給世界許多著名 IC 制造商，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，在工業(yè)測量控制領域內(nèi)單片機的應用越來越廣泛。 溫度是一個十分重要的物理量，對它的測量與控制有十分重要的意義。在人類的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，可以說幾乎 80%的工業(yè)部門都不得不考慮著溫度的因素。 本應用系統(tǒng)設計的目的是通過在“單片機原理及應用”課堂上學習的知識，以及查閱資料，培養(yǎng)一種自學的能力。在設計的過程中，不斷的學習，思考和同學間的相互討論 ，運用科學的分析問題的方法解決遇到的困難，掌握單片機系統(tǒng)一般的開發(fā)流程，學會對常見問題的處理方法，積累設計系統(tǒng)的經(jīng)驗，充分發(fā)揮教學與實踐的結(jié)合。 本課題研究的內(nèi)容就是以單片機為主要控制元件，通過溫度傳感器實現(xiàn)對溫度的測量，并通過數(shù)碼管直接顯示所測溫度。 DS18B20 引腳功能 TO－ 92封裝的 DS18B20的引腳排列見圖 1，其引腳功能描 述見表 1。開漏單總線接口引腳。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 第二節(jié) DS18B20 數(shù)字溫度計的硬件結(jié)構(gòu)設計 總體設計框圖 溫度計電路設計總體設計方框圖如圖 2 所示，控制器采用單片機 AT89C51，溫度傳感器采用DS18B20,用 LED 數(shù)碼管以串口傳送 數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。 顯示電路 顯示電路采用共陽 LED 數(shù)碼管，從 — 串口輸出段碼。 DS18B20 的性能特點如下： （ 1）、只要求一個端口即可實現(xiàn)通信； （ 2）、在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號； （ 3）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫； （ 4）、測量溫度范圍在－ 55。 C 之間； （ 5）、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇； （ 6）、內(nèi)部有溫度上、下限告警設置； 10 DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 3 所示。另一種是寄生電源供電方式，如圖 4 所示單片機端口接單線總線，為保證在有效地 DS18B20 時鐘周期內(nèi)提供足夠的電源，可用一個 MOSFET 管來完成對總線的上拉。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。 系統(tǒng)板上硬件連接 （ 1） .把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的 用 8 芯排線連接到“動態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的 12 ABCDEFGH 端子上。 （ 3） .把 DS18B20 芯片插入“四路單總線”區(qū)域中的任一個插座中，注意電源與地信號不要接反。 第三節(jié) 軟件 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其程序流程見圖 6 所示。其程序流程圖如圖 7 所示。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖 8 所示。 14 圖 9 計算溫度流程圖 圖 10 顯示數(shù)據(jù)刷新流程圖 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對現(xiàn)實緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作，當最高顯示位為 0 時將符號顯示位移入下一位。 附錄 匯編源程序代碼 ORG 00H TMPL EQU 29H 。用于保存讀出溫度的高 8 位 FLAG1 EQU 38H 。調(diào)用讀溫度子程序 LCALL CVTTMP LCALL DISP1 AJMP MAIN 。主機發(fā)出延時 537ms 的復位低脈沖 MOV R1,3 TSR1: MOV R0,107 DJNZ R0,$ DJNZ R1,TSR1 SETB DATAIN 。等待 DS18B20 回應 DJNZ R0,TSR2 C