【正文】 法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，每次測(cè)量前，首先將55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫時(shí)序很重要。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。℃、℃為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度Ts可用下式計(jì)算： Ts=（℃）+(CDCs)/CD（） 第4章 軟件設(shè)計(jì)本章介紹數(shù)字溫度計(jì)的軟件設(shè)計(jì)部分。其中，模塊設(shè)計(jì)介紹了數(shù)字溫度計(jì)實(shí)現(xiàn)依賴的 3 個(gè)功能模塊，它們分別是：讀出溫度模塊、溫度處理模塊和 LED 顯示模塊。 軟件總體設(shè)計(jì)流程 主程序比較簡(jiǎn)單，初始化完成后，調(diào)用讀出溫度、溫度處理及 LED 顯示程序，取得溫度顯示。 讀出溫度流程 溫度傳感器測(cè)出溫度后會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在上、下限報(bào)警寄存器 TH 和 TL 里，要實(shí)現(xiàn)讀出溫度，要將 TH 和 TL 中的數(shù)據(jù)讀出。具體流程如下圖： 讀出溫度流程圖 溫度處理流程 溫度處理是將讀出的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成區(qū)分整數(shù)部分與小數(shù)部分的 BCD 值，并對(duì)溫度的正負(fù)做出判斷處理的函數(shù)。該部分要完成 16 進(jìn)制到 7 段數(shù)碼的段碼轉(zhuǎn)換，并最終將正確的段碼輸出，以此點(diǎn)亮相應(yīng)的數(shù)碼管。unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40}。unsigned char displaycount。unsigned char timecount。sbit DQ=P3^7。bit resetpulse(void){unsigned char i。for(i=255。i)。for(i=60。i)。for(i=200。i)。unsigned char j。i8。 0x01)==0){DQ=0。j0。DQ=1。for(j=2。j)。for(j=33。j)。 }}unsigned char readdatafromds18b20(void){unsigned char i。unsigned char temp。for(i=0。i++){temp=_cror_(temp,1)。_nop_()。DQ=1。j0。if(DQ==1){temp=temp | 0x80。}for(j=200。j)。}void main(void){TMOD=0x01。TL0=(655364000)%256。EA=1。writemandtods18b20(0xcc)。TR0=1。}}void t0(void) interrupt 1 using 0{unsigned char x。TH0=(655364000)/256。if(displaycount==2){P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80。}P2=displaybit[displaycount]。if(displaycount==8){displaycount=0。if(timecount==150){timecount=0。writemandtods18b20(0xcc)。readdata[0]=readdatafromds18b20()。for(x=0。x++){displaybuf[x]=16。if((readdata[1] amp。readdata[1]=~readdata[1]。result=readdata[0]+1。if(result255){readdata[1]++。readdata[1]=readdata[1] amp。x=readdata[0]。x=x amp。readdata[1]=readdata[1] | x。result=readdata[1]。result=result/10。}displaybuf[x]=result。}x=readdata[0] amp。x=x1。displaybuf[1]=(dotcode[x])/10。writemandtods18b20(0xcc)。}} 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20 的數(shù)據(jù)I/O 均由同一條線來(lái)完成。工作于寄生電源方式時(shí), VDD 和GND 均接地, 他在需要遠(yuǎn)程溫度探測(cè)和空間受限的場(chǎng)合特別有用, 原理是當(dāng)1 W ire 總線的信號(hào)線DQ 為高電平時(shí), 竊取信號(hào)能量給DS18B20 供電, 同時(shí)一部分能量給內(nèi)部電容充電, 當(dāng)DQ為低電平時(shí)釋放能量為DS18B20 供電。因此, 在條件允許的場(chǎng)合, 盡量采用外供電方式。在這里采用前者方式供電。站長(zhǎng)推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。由于DS18B20 只有一根數(shù)據(jù)線，因此它和主機(jī)（單片機(jī)）通信是需要串行通信，而AT89S51 有兩個(gè)串行端口，所以可以不用軟件來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。要使傳感器工作，一切處理均嚴(yán)格按照時(shí)序。接著主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接收方式（Rx）。然后以存在復(fù)位脈沖表示DS18B20 已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送或接收，然后給出正確的ROM 命令和存儲(chǔ)操作命令的數(shù)據(jù)。它有寫時(shí)間片和讀時(shí)間片兩種：l 寫時(shí)間片：當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至邏輯低電平時(shí)，產(chǎn)生寫時(shí)間片。所有時(shí)間片必須有60 微秒的持續(xù)期，在各寫周期之間必須有最短為1微秒的恢復(fù)時(shí)間.l 讀時(shí)間片：從DS18B20 讀數(shù)據(jù)時(shí)，使用讀時(shí)間片。數(shù)據(jù)線在邏輯低電平必須保持至少1 微秒；來(lái)自DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在時(shí)間下降沿之后的15 微秒內(nèi)有效。在時(shí)間片結(jié)束時(shí)，I/O 引腳經(jīng)過(guò)外部的上上拉電阻拉回高電平，所有讀時(shí)間片的最短持續(xù)期為60 微秒，包括兩個(gè)讀周期間至少1μs 的恢復(fù)時(shí)間。所有ROM 操作命令均為8位長(zhǎng)。如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線器件不會(huì)響應(yīng)主機(jī)。基于單總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開始的，初始化過(guò)程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成。在主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)出ROM 命令。在主機(jī)發(fā)出ROM命令，以訪問(wèn)某個(gè)指定的DS18B20，接著就可以發(fā)出DS18B20支持的某個(gè)功能命令。軟件實(shí)現(xiàn)DS18B20的工作嚴(yán)格遵守單總線協(xié)議：(1)主機(jī)首先發(fā)出一個(gè)復(fù)位脈沖，信號(hào)線上的DS18B20 器件被復(fù)位。(3)系統(tǒng)工作時(shí)，把讀取了編碼的DS18B20 掛在總線上。(4)然后就可以從剛才的二維數(shù)組匹配在線的溫度傳感器，隨后發(fā)溫度讀取命令就可以獲得對(duì)應(yīng)的度值了。接著，主機(jī)釋放總線，并進(jìn)入接收模式。在單總線器件檢測(cè)到上升沿后，延時(shí)15～60us，接著通過(guò)拉低總線60～240us，以產(chǎn)生應(yīng)答脈沖。產(chǎn)生寫0 時(shí)序的方式：在主機(jī)拉低總線后，只需在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平即可(至少60us)。寫時(shí)間時(shí)序：當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時(shí)候，寫時(shí)間隙開始。所有寫時(shí)間隙必須最少持續(xù)60μs，包括兩個(gè)寫周期至少1μs 的恢復(fù)時(shí)間。如果線上事高電平，就是寫1，如果是低電平，就是寫0。主機(jī)要生成一個(gè)寫0 時(shí)間隙，必須把數(shù)據(jù)線拉到低電平并保存60μs。所有讀時(shí)序至少需要60us。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)從高電平拉到低電平時(shí)，寫時(shí)間隙開始，數(shù)據(jù)線必須保持至少1μs；從DS18B20輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙的下降沿出現(xiàn)后15μs 內(nèi)有效。在讀時(shí)間隙的結(jié)尾，I/O 引腳將被外部上拉電阻拉到高電平。讀/： 主機(jī)寫“0”時(shí)隙 主機(jī)寫“1”時(shí)隙 ＞1μm ＞1μm 15um DS18b20采樣 15μm DS18b20采樣 1545μm 1545μm DS18B20的讀寫時(shí)序圖復(fù)位時(shí)序：復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60 微秒左右，后發(fā)出60～240 微秒的存在低脈沖，主CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。過(guò)程當(dāng)中用到的單片機(jī)作為控制內(nèi)核，八段數(shù)碼管作為顯示部分，及其他電路，共同組成了我的成果數(shù)字溫度計(jì)。其次我們?cè)O(shè)計(jì)了它的靈魂軟件電路，通過(guò)用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的控制。參考文獻(xiàn)[1] 孫育才.《單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用》.[2] 沈德金 陳粵初.《單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京：. [3] 潘新民 王燕芳.《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》.電子工業(yè)出版社2003 [4] （簡(jiǎn)明修訂版）.杭州：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[5] ［Ｍ］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994[6] （第三版）. 北京：高等教育出版社，1989[7] ［J］.電工技術(shù)，1999.[8] 王勇 葉敦范.《基于AT89S51 的便攜式實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)儀》[J].選自《儀表技術(shù)與傳感器》.2006致 謝在此論文撰寫過(guò)程中，要特別感謝我的導(dǎo)師李毅梅的指導(dǎo)與督促，同時(shí)感謝她的諒解與包容。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。在這三年的學(xué)期中結(jié)識(shí)的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財(cái)富。學(xué)生簽名：日 期：附 錄PCB連線圖：PCB連線圖硬件仿真圖:硬件仿真圖畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表學(xué)院（部）：學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)班 級(jí)專 業(yè)指導(dǎo)教師姓 名課題名稱評(píng)語(yǔ)：是否同意參加答辯：是□ 否□指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)分值：指導(dǎo)教師簽字：