【正文】 原理圖的繪制與仿真 單片機(jī)程序編寫 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 5 四、 DS18B20 簡介 DS18B20數(shù)字溫度計 是 DALLAS 公司生產(chǎn)的 1Wire,即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點(diǎn)。 DS18B20 產(chǎn)品的特點(diǎn) （ 1）只要求一個端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 （ 3）實(shí)際應(yīng)用中不需要 外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測溫。 C到＋ 125176。 （ 5）數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從 9 位到 12 位選擇。 DS18B20 的引腳介紹 TO92 封裝的 DS18B20 的引腳排列見下圖 DS18B20 的使用方法 由于 DS18B20 采用的是 1－ Wire 總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89S51 單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議 時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。 DS18B20 有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。對于 DS18B20的讀時隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在 15us 之內(nèi)釋放單總線，以讓 DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。（下圖左邊為讀“ 0”時序，右邊為讀“ 1”時序） 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 7 DS18B20 的寫時序 對于 DS18B20 的寫時序仍然分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。（下圖左邊為讀“ 0”時序，右邊為讀“ 1”時序） 單片機(jī)檢測到 DS18B20 的存在，即可向其發(fā)送 ROM 操作命令 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 8 每一片 DS18B20 在其 ROM 中都存有其唯一的 64位序列號，在出廠前已寫入片內(nèi) ROM 中， 主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一接入 18B20 用讀 ROM（ 33H）命令將該 18B20 的序列號讀出并登陸。而所謂跳過 ROM 命令即為：之后的操作是對所有 18B20 的框圖中先有跳過 ROM，即是啟動所有 18B20 進(jìn)行溫度變換之后，通過匹配 ROM 再逐一地讀回每個 18B20 的溫度數(shù)據(jù)。 64bit ROM 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖： 低 8位為產(chǎn)品類型編碼（ DS18B20 均為 10h），中間 48 位為每個器件唯一的序號，高 8位為 CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）碼。 1號存儲器存放溫度值的符號，如果溫度為負(fù)，則 1 號存儲器 8位全為 1，否則全為 0。將存儲器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)并處以 2 就得到被測溫度值（ 55 攝氏度 — 125 攝氏度）。單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 本設(shè)計共采用了 2片 DS18B20 芯片并天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 10 AT89C52 DS18B20 DS18B20 LCD1602 接于 口采用 AT89C52 作為控制中心與 DS18B20 完成單口通信， 讀取 DS18B20采集的溫度信息，并經(jīng)過處理交由 1602LCD 顯示。 系統(tǒng)框圖如下所示。 九、 Proteus 仿真 調(diào)試 在 Proteus 中使用多個 DS18B20 時，必須改變器件的屬性，使仿真中的每個器件序列號各不相同。在 Proteus 中，可以人為改變 3 個字節(jié)的器件序列號。 將測試序列號的程序燒入 Proteus 下 AT89C51 中， 程序中定義通信端口為 只需將 DS18B20 依次與單片機(jī)連接即可。天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 12 然后依次輸入 0x09— 0x0f，再點(diǎn)擊 done 鍵，即可獲得所有 64 位序列號。 測試程序詳見附錄 1 程序中包含向 DS18B20發(fā)送一個字節(jié) ,讀取 一個字節(jié) ,以及 DS18B20的初始化等子程序 。 主函數(shù) 中 處理了由 DS18B20 采集的溫度信息并交由 1602LCD 顯示，并設(shè)置了 一個開關(guān)，當(dāng)打開開關(guān)顯示 1ST 的溫度，閉合開關(guān)顯示 2ND 的溫度。 是 1602LCD 的驅(qū)動程序，包含了 LCD 初始化等程序，使用時只需在主程序中調(diào)用 GotoXY()函數(shù)即可讓 LCD1602 顯示字母數(shù)字等信息。 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 14 結(jié)語總結(jié) 在本次課程設(shè)計中，我對于芯片的學(xué)習(xí)能力有了一定了提高，對于初次接觸的 DS18B20 芯片能通過閱讀它的數(shù)據(jù)手冊了解其使用方法，并付諸于軟件編程思想。 第一次親自動手編寫此類較為冗長的程序，將所學(xué)的 C 語言運(yùn)用到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)實(shí)踐總是高于理論的，在實(shí)際應(yīng)用中總會出現(xiàn)困難。 參考文獻(xiàn) 唐穎 . 單片 機(jī)原理與應(yīng)用及 C51 程序設(shè)計 .北京：北京大學(xué)出版社， 2020 周潤景 .張麗娜 .基于 Proteus 的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與仿真 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 15 附錄 1 DS18B20 ROM 系列號測試程序 include sbit DQ = P1^1。 //延時程序 void delay_18B20(unsigned int i) { while(i)。 DQ = 1。 //稍做延時 DQ = 0。 //精確延時 大于 480us DQ = 1。 } //讀一個字節(jié) ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 for (i=8。i) { DQ = 0。 DQ = 1。 delay_18B20(10)。 } 天津理工大學(xué) 通信工程 課程設(shè)計 16 //寫一個字節(jié) WriteOneChar(unsigned char dat) { unsigned char i=0。 i0。 DQ = datamp。 delay_18B20(10)。 dat=1。 Init_DS18B20()。 for(i=0。i++) a[i]=ReadOneChar()。 sbit k=P3^0。 } vo