【正文】 供編程電壓。 (2) P2口（ ～ ）： ? 第一功能：不擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器時(shí)，作為 通用 I/O口。 (3) P1口（ ～ ）： ? 第一功能：通用 I/O口。 (4) P3口（ ～ ）： ? 第一功能：通用的 I/O口。 III. 89C51的外部總線 外部總線結(jié)構(gòu)圖如圖 35所示。 16位，尋址范圍 64KB。 (2) 數(shù)據(jù)總線 (DB)。 (3) 控制總線 (CB)。 IV. 89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 89C51單片機(jī)在一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和 I/O口等基本功能部件。 89C51基本結(jié)構(gòu)見圖 36所示。運(yùn)算器的功能主要是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算?？刂破饔糜诳刂茊纹瑱C(jī)各部分的運(yùn)行，由程序計(jì)數(shù)器 PC，指令寄存器、譯碼器及定時(shí)控制邏輯和數(shù)據(jù)指針 DPTR組成?？蓮V泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測量及控制儀器、測控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。 在使用中不需要任何外圍元件。 溫度范圍： 55℃ ~+125℃，在 10℃ +85℃時(shí)精度為177。 編程可實(shí)現(xiàn)分辨率為 912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃基于 18B20 的溫度測量儀 9 和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫。 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫。 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒壞，但不能正常工作。該裝置信號(hào)線高的時(shí)候，內(nèi)部電容器儲(chǔ)存能量通由 1線通信線路給片子供電，而且在低電平期間為片子供電直至下一個(gè)高電平的到來重新充電。 DS18B20的外部機(jī)構(gòu)圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（如圖 1 14） 圖 14 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 13 TQ92封裝及 8腳 SOIC封裝 （三） DS18B20 溫度值格式 默認(rèn)的 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 18B20 的兩個(gè) 8 比 特的 RAM 中，二進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測得的溫度大于 0， 這 5 位為 0， 只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實(shí)際溫度。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成 ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。這些指令操作作用在沒有一個(gè)器件的基于 18B20 的溫度測量儀 10 64位光刻 ROM序列號(hào)，可以在掛在一線上多個(gè)器件選定某一個(gè)器件，同時(shí)，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設(shè)備。一個(gè)控制功能指揮指示 DS18B20的演出測溫。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH和 TL都有一字節(jié) EEPROM 的數(shù)據(jù)。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。通過緩存器讀寄存器。 DS18B20有 4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM中的 64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20的地址序列碼。光刻 ROM的作用是使每一個(gè) DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64位光刻 ROM，溫度傳感器，溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和 TL,配置寄存器。存儲(chǔ)器能完整的確定一線 端口的通訊，數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進(jìn)寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認(rèn)這些數(shù)字。當(dāng)修改過寄存器中的數(shù)時(shí)，這個(gè)過程能確保數(shù)字的完整性。第三和第四個(gè)字節(jié)是復(fù)制 TH和 TL，同時(shí)第三和第四個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；第五個(gè)字節(jié)是復(fù)制配置寄存器，同時(shí)第五個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；六、七、八三個(gè)字節(jié)是計(jì)算機(jī)自身使用。存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖如圖 。 64位的光刻 ROM又包括 5個(gè) ROM的功能命令：讀 ROM，匹配 ROM，跳躍 ROM，查找 ROM和報(bào)警查找。 DS18B20外部電源的連接方式 DS18B20可以使用外部電源 VDD，也可以使用內(nèi)部的寄生電源。無論是 內(nèi)部寄生電源還是外部供電， I/O口線要接 5KΩ 左右的上拉電阻。 配置寄存器 配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化時(shí)間，四種配置的分辨率分別為 ℃ ， ℃ ， ℃ 和℃ ，出廠時(shí)以配置為 12位。前 5個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，當(dāng)前 5位為 1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前 5位為 0 時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。結(jié)果存入內(nèi)部 9字節(jié) RAM中。 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820溫度傳感器 ROM中的編碼（即 64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀 寫作準(zhǔn)備。為操作各器件作好準(zhǔn)備。適用于單片工作。 基于 18B20 的溫度測量儀 12 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM中第 3 、 4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM中。 讀供電方式 0B4H 讀 DS1820的供電模式。 表 2 RAM指令表 (四 )DS18B20操作時(shí)序 DS18B20的時(shí)序有著嚴(yán)格的要求，每個(gè)操作之間的電平時(shí)間必須按照資料上面的進(jìn)行，不然就不能對(duì)溫度傳感器正確的操作，一般有芯片初始化操作、讀操作和寫操作。 （ 2） 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)） （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “0” 。 （ 5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “1” 。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）。 （ 8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1” 后結(jié)束。 （ 2） 延時(shí)確定的時(shí)間為 15微秒。 （ 4） 延時(shí)時(shí)間為 45微秒。 （ 6） 重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 3. DS18B20的讀操作 （ 1）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低 “0” 。 （ 5）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 74LS138的引腳與功能簡介 74ls138引腳圖 74HC138管腳圖 : 74LS138 為 3 線－ 8 線譯碼器，共有 54/74S138和 54/74LS138 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下： 當(dāng)一個(gè)選通端（ G1）為高電平，另兩個(gè)選通端（ /(G2A)和 /(G2B)）為 低電平時(shí)，可將地址端（ A、 B、 C）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低 電平譯出。 若將選通端中的一個(gè)作為數(shù)據(jù)輸入端時(shí)， 74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器 用與非門組成的 3線 8線譯碼器 74LS138 基于 18B20 的溫度測量儀 14 3線 8線譯碼器 74LS138的功能表 無論從邏輯圖還是功能表我們都可以看到 74LS138的八個(gè)輸出引腳，任何時(shí)刻要么全為高電平 1— 芯片處于不工作狀態(tài)，要么只有一個(gè)為低電平 0，其余 7個(gè)輸出引腳全為高電平 1。 當(dāng)附加控制門的輸出為高電平（ S＝ 1）時(shí) ，可由邏輯圖寫出 基于 18B20 的溫度測量儀 15 由上式可以看出，同時(shí)又是這三個(gè)變量的全部最小項(xiàng)的譯碼輸出，所以也把這種譯碼器叫做最小項(xiàng)譯碼器。當(dāng)、時(shí)，輸出為高電平（ S＝ 1），譯碼器處于工作狀態(tài)。這三個(gè)控制端也叫做 “ 片選 ” 輸入端，利用片選的作用可以將多篇連接起來以擴(kuò)展譯碼器的功能。在圖 “ 數(shù)據(jù) ” 輸入端（同時(shí)），而將作為 “ 地址 ” 輸入端，那么從送來的數(shù)據(jù)只能通過 所指定的一根輸出線送出去。例如當(dāng)＝ 101時(shí)，門的輸入端除了接至輸出端的一個(gè)以外全是高電平，因此的數(shù)據(jù)以反碼的形式從輸出，而不會(huì)被送到其他任何一個(gè)輸出端上。 74HC573跟 LS/AL573的管腳一樣。 鎖存器 輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的；加上拉 電阻 ，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。 三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出 緩沖控制輸入 當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大 電容 或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口。 數(shù)碼管簡介 此系統(tǒng)采用的是共陰極性的 LED數(shù)碼管 ，高電平點(diǎn)亮 。如圖 17 圖 四合一數(shù)碼管 圖 數(shù)碼管的硬件連接圖 基于 18B20 的溫度測量儀 17 第四章 軟件設(shè)計(jì) 源程序說明 include include //_nop_()。 //溫度輸入口 uint h。 uchar code dis_7[12]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40}。 //列掃描控制字 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。 //顯示單元數(shù)據(jù)，共 4個(gè)數(shù)據(jù)和一個(gè)運(yùn)算暫用 /*****************11us延時(shí)函數(shù) *************************/ void delay(uint t) { for (。t)。 for(k=1。k++) //4位 LED掃描控制 { Disdata=dis_7[display[k]]。 //位 選 delay(200)。 while(presence) { 基于 18B20 的溫度測量儀 18 while(presence) { DQ=1。_nop_()。 delay(50)。 delay(6)。 //presence=0 復(fù)位成功 ,繼續(xù)下一步 } delay(45)。 } DQ=1。 for(i=8。i) { DQ=1。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 //5 us DQ=valamp。 //最低位移出 delay(6)。 //右移 1位 } DQ=1。 } /****************DS18B20讀 1字節(jié)函數(shù) ************************/ //從總線上取 1個(gè)字節(jié) uchar read_byte(void) { uchar i。 for(i=8。i