【正文】 8位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。 （2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達，其中S為符號位。 例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+℃的數(shù)字輸出為0191H，℃的數(shù)字輸出為FF6FH，55℃的數(shù)字輸出為FC90H。 （4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下：表31 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111 低五位一直都是1，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表31所示：（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）表32 溫度分辨率設(shè)置表R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間009位0110位1011位375ms1112位750ms本設(shè)計采用多個溫度傳感器DS18B20對溫度進行采樣，從而進行溫度的檢測與控制。下面就DS18B20芯片的特性進行一下介紹。（2） 分辨率：DS18B20 的分辨率由9～12位（包括1位符號位）數(shù)據(jù)在線編程決定。（4） 電源電壓范圍：在保證溫度轉(zhuǎn)換精度為+℃的情況下，電源電壓可為+～+。（6） 64位ROM編碼：從高位算起，該ROM有一個字節(jié)的CRC校驗碼，6個字節(jié)的產(chǎn)品序號和一個字節(jié)的家族代碼。（7） 溫度數(shù)據(jù)寄存器：寄存器由兩個字節(jié)組成，DS18B20 對于12 位的分辨率為24℃，[4]。其引腳排列及含義如下圖36所示。本設(shè)計在軟件介紹部分會就DS18B20 溫度傳感器件具體介紹其每一部分的時序。線性電源技術(shù)很成熟，制作成本較低，可以達到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音，在這里選擇用線性穩(wěn)壓芯片LM7805，其電路圖如圖38：LM7805電源電路。圖38：LM7805電源電路. 按鍵輸入電路按鍵的設(shè)置可以將報警的溫度上限進行修改。數(shù)碼管分8個段，即段碼，每個段的亮滅都對應(yīng)著一個數(shù)字或字母，想讓哪一段亮就給哪段送低電平。動態(tài)掃描他在沒個時間只能點亮一位數(shù)碼管，但是由于掃描頻率的設(shè)置，單片機的速度是很快的，但幾十MS內(nèi)就能讓4位數(shù)碼管循環(huán)亮滅很多次，這些人的肉眼是分辨不出來的，數(shù)碼管的亮度可以通過軟件設(shè)置（掃描頻率的設(shè)置）調(diào)整。以四位數(shù)碼管矩陣為例，四個數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g七個筆劃和一個小數(shù)點DP電極分別并聯(lián)在一起。本設(shè)計是通過三極管來驅(qū)動數(shù)碼管顯示，當基極電流很小時，無論基極電流如何變化，集電極電流都接近為0，集電極電流不隨基極電流而變化，也就是管子不導(dǎo)通；當基極電流增大到一定值以后，集電極電流此后大于0，且集電極電流隨著基極電流而變化，這是放大狀態(tài)；當基極電流繼續(xù)增大，達到一定值以后，集電極電流此后再也大不上去了，此后即便是基極電流再增加，集電極電流也不能增大，即飽和了。本設(shè)計每個三極管負責一個位選。通過這種方法就能把溫度測出來。圖310:數(shù)碼管與單片機接口電路. 聲光報警模塊電路當發(fā)生報警事件時，除了顯示溫度數(shù)值外，還要有聲光報警功能。就利用時鐘翻轉(zhuǎn)當濃度正常時，管腳P14為高電平和P15為低電平，此時D1燈滅，蜂鳴器不工作；當濃度達到報警溫度上限或者下限時，管腳P16呈現(xiàn)低電平，從而使D1燈亮，同時管腳P14為高電平，使三極管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報警聲音。本設(shè)計采用的是基于單總線協(xié)議的溫度測控系統(tǒng)。顯示器顯示輸入的溫度；報警溫度設(shè)定好后就可以按確定鍵啟動系統(tǒng)工作了。 主程序流程圖開始各數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、各標志位初始化調(diào)用鍵盤管理子程序確定鍵閉合時返回調(diào)溫度檢測子程序當前溫度檢測緩沖區(qū)調(diào)顯示子程序調(diào)報警子程序調(diào)顯示子程序調(diào)顯示子程序圖51主程序流程圖 功能模塊根據(jù)上面對工作流程的分析，系統(tǒng)軟件可以分為以下幾個功能模塊：（1）溫度檢測及溫度值變換：由單總線溫度傳感器DS18B20完成（2）鍵盤管理：監(jiān)測鍵盤輸入，接收初始時間設(shè)置，接收報警溫度設(shè)置，啟動系統(tǒng)工作。 由DS18B20完成溫度檢測模塊運用單總線協(xié)議(一線協(xié)議)構(gòu)建的單總線指令系統(tǒng)是單總線網(wǎng)絡(luò)運行的軟件基礎(chǔ)，典型的單總線指令序列如下:第一步 ：初始化第二步 ：ROM命令(跟隨需要交換的數(shù)據(jù))第三步 ：功能命令(跟隨需要交換的數(shù)據(jù))每次訪問單總線器件，必須嚴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。(1) 初始化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)出復(fù)位脈沖和從機響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。(2) 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)出復(fù)位脈沖和從機響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。在主機檢測到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)送ROM命令。這些命令還允許主機能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)。主機在發(fā)出功能命令之前，必須送出合適的ROM命令。表51 DS18B20的ROM命令表指令說明讀ROM命令(33H)讀總線上DS18B20命令匹配ROM命令(55H)對總線上DS18B20尋址跳過ROM命令(CCH)該命令執(zhí)行后，將省去每次與ROM有關(guān)的操作搜索ROM 命令(F0H)控制機識別總線上多個器件的ROM編碼報警搜索命令(ECH)控制機搜索有報警的器件(3) 功能命令表52 DS18B20功能命令表注 釋 :①在溫度轉(zhuǎn)換和復(fù)制暫存器數(shù)據(jù)至EEPROM期間，主機必須在單總線上允許強上拉，并且在此期間，總線上不能進行其它數(shù)據(jù)傳輸。③在復(fù)位脈沖發(fā)送以前，必須寫入全部的三個字節(jié)。這些命令允許主機寫入或讀出DS18B20暫存器、啟動溫度轉(zhuǎn)換以及判斷從機的供電方式。不同類型的單總線芯片有不同的功能命令，也有的芯片無功能命令(如可尋址開關(guān)芯片DS2405)，在實際應(yīng)用中可根據(jù)設(shè)計的需要加以選擇。鍵盤掃描流程圖如下圖53所示。將單片機從DS18B20中讀取的溫度與報警溫度進行比較?？偨Y(jié)與體會本設(shè)計以單總線技術(shù)為主線，詳盡的討論了單總線技術(shù)的軟、硬件基礎(chǔ)及單總線協(xié)議、單總線芯片的相關(guān)指令系統(tǒng)，并將其運用到多路溫度測控系統(tǒng)。多路溫度測量在工業(yè)生產(chǎn)和交通設(shè)備運行監(jiān)控中起著相當重要的作用，由于誤操作或是器件的性能問題導(dǎo)致的設(shè)備引起的意外事故，通過對多個器件的溫度檢測和實時溫度的數(shù)據(jù)采集，獲得溫度值，可以有效的避免事故的發(fā)生，同時也為技術(shù)分析提供重要的實時的數(shù)據(jù)記錄資料。但是由于時間的關(guān)系，設(shè)計的軟、硬件的許多功能還有待完善和改進。數(shù)據(jù)采集是工、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，在醫(yī)藥、化工、食品、等領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，往往需要隨時檢測各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度、濕度、流量及壓力等參數(shù)。 隨著工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，多路數(shù)據(jù)采集勢必將得到越來越多的應(yīng)用，為適應(yīng)這一趨勢，作這方面的研究就顯得十分重要?？傊?，不論在哪個應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)采集與處理將直接影響工作效率和所取得的經(jīng)濟效益。數(shù)據(jù)通信是計算機廣泛應(yīng)用的必然產(chǎn)物。同時。最后還要感謝幫助我的同學(xué)，在我遇到困難時給予我耐心的幫助。參考文獻[1][M]. 北京：高等教育出版社.[2][D]. 武漢：華中科技大學(xué). [3](1 Wire Bus) 技術(shù)及其應(yīng)用. 中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫[DB/OL].2003 – 8/2006 – 06.[4]. 中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫[DB/OL].2001 – 10/2006 – 06.[5]DALLAS DS1338 2Wire RTC with 56Byte NV RAM[6] [DB/OL]. 1998 04/2006 – 06.附錄一元器件清單CommentDescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantityAT89S52　　LOCK40PINAT89S5X1Cap Pol2Polarized Capacitor (Axial)C1, C2Cap Pol22Cap Pol1Polarized Capacitor (Radial)C3Cap Pol11CapCapacitorC4, C5, C8, C13Cap4LED0Typical INFRARED GaAs LEDD1LED0LED011N40071 Amp General Purpose RectifierD2Diode 1N40011BellElectrical BellLS1PIN2Bell1排阻Header, 9PinP1HDR1X9Header 91電源Header, 2Pin, Right AngleP4HDR1X2HHeader 2H18050PNP General Purpose AmplifierQ1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8BCYW3/E42N390682N5551NPN Bipolar TransistorQ9BCYW3NPN1Res1Resistor若干Res126Res2ResistorR3Res21SWPBSwitchS1, S2, S3, S4, S5SPST2SWPB578053Terminal Positive Voltage RegulatorU178XX78L051LEDLEDU2　LED1DS18B20DS18B20U3, U4, U5, U6, U7, U8, U9, U10　DS18B208XTALCrystal OscillatorY1BCYW2/XTAL1附錄二軟件清單include