【正文】 ）ROM命令和接著發(fā)出變換（Convert）T命令，可以同時(shí)完成溫度變換。圖38 強(qiáng)上拉在溫度變換期內(nèi)向DS18B20供電在總線上主機(jī)不知道總線上DS18B20 是寄生電源供電還是外部VDD供電的情況下，在DS18B20內(nèi)采取了措施來(lái)通知采用的供電方案。在此命令發(fā)出后，主機(jī)接著發(fā)出讀時(shí)間片。如果主機(jī)接收到一個(gè)“0”它知道它必須在溫度變換期間在I/O 線上供一個(gè)強(qiáng)的上拉。溫度測(cè)量電路的方框圖見(jiàn)圖310所示。計(jì)數(shù)器予置對(duì)應(yīng)于55℃的基數(shù)，如果在門(mén)開(kāi)通期結(jié)束前計(jì)數(shù)器達(dá)到零，那么溫度寄存器它也被予置到55℃的數(shù)值將增量，指示溫度高于55℃。為了對(duì)遵循拋物線規(guī)律的振蕩器溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償，這種電路是必需的。如果門(mén)開(kāi)通時(shí)間仍未結(jié)束，那么此過(guò)程再次重復(fù)。通過(guò)改變溫度每升高一度，計(jì)數(shù)器必須經(jīng)歷的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)行補(bǔ)償?！娴姆洲q率。表37說(shuō)明輸出數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量溫度的關(guān)系?！娴脑隽恐?，℃至+125℃的范圍內(nèi)測(cè)量溫度對(duì)于應(yīng)用華氏溫度的場(chǎng)合必須使用查找表或變換系數(shù)。圖311 溫度是以1/2℃LSB形式表示圖最高有效（符號(hào)）位被復(fù)制到存儲(chǔ)器內(nèi)兩字節(jié)的溫度寄存器中較高M(jìn)SB 的所有位，這種“符號(hào)擴(kuò)展”產(chǎn)生了如表37所示的16位溫度讀數(shù)。這個(gè)值便是TEMP_READ。此值是門(mén)開(kāi)通期停止之后計(jì)數(shù)剩余，公式31：(31)（COUNT_REMAIN）。表37 溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系 溫 度數(shù)字輸出/(二進(jìn)制)安息字輸出（十六進(jìn)制）+125℃00000000 1111101000FAh+25℃00000000 001100100032h+1/2℃00000000 000000010001h+0℃00000000 000000000000h1/2℃11111111 11111111FFFFh25℃11111111 11001110FFCEh55℃11111111 10010010FF92h（4） 運(yùn)用告警信號(hào) 在DS18B20 完成溫度變換之后，溫度值與貯存在TH和TL內(nèi)的觸發(fā)值相比較因?yàn)檫@些寄存器僅僅是8位，℃位在比較時(shí)被忽略。如果溫度測(cè)量的結(jié)果高于TH 或低于TL，那么器件內(nèi)告警標(biāo)志將置位。只要告警標(biāo)志置位DS18B20 將對(duì)告警搜索命令作出響應(yīng)。如果某處溫度超過(guò)極限，那么可以識(shí)別出正在告警的器件并立即將其讀出而不必讀出非告警的器件。開(kāi)始的8位是單線產(chǎn)品系列編碼（DS18B20 編碼是10h）。最后的8位是開(kāi)始56 位CRC （見(jiàn)圖312）。直到ROM 操作協(xié)議被滿足，DS18B20 控制部分的功能是不可訪問(wèn)的。單線總線主機(jī)必須首先操作五種ROM操作命令之一：① Read ROM(讀ROM),② Match ROM(匹配ROM),③ Search ROM(搜索ROM),④ Skip ROM(跳過(guò)ROM),或⑤ Alarm Search（告警搜索）。8位CRC編號(hào)48位序列號(hào)8位產(chǎn)品系列編碼MSB LSB MSB LSE MSB LSB(最高有效位)（最低有效位）圖312 64位激光ROM上位機(jī)Tx復(fù)位脈沖DS18B20 Tx存在脈沖上位機(jī)Tx ROM操作命令33h55hF0hEChCChDS18B20 TxFAMILY COOEDS18B20 Tx系列碼上位機(jī)TxBIT 0繼續(xù)警告DS18B20 Tx BIT 0DS18B20 Tx 非BIT 0上位機(jī)Tx BIT 0BIT0上位機(jī)？DS18B20 TxCRC 碼BIT0上位機(jī)？上位機(jī)Tx BIT 1DS18B20 Tx BIT 1DS18B20 Tx 非BIT 1上位機(jī)Tx BIT 1BIT1上位機(jī)？BIT1上位機(jī)？上位機(jī)Tx BIT 63BIT63上位機(jī)？BIT63上位機(jī)？DS18B20 與上位機(jī)Tx BIT 63上位機(jī)Tx MEMORY OR CONTROL 功能命令NNNNNYYYYYYNNNNNNNYYYY圖313 ROM操作流程圖（6） CRC 產(chǎn)生 DS18B20 有一存貯在64 位ROM 的最高有效字節(jié)內(nèi)的8 位CRC。CRC 的等效多項(xiàng)式函數(shù)為（公式32）： （32）DS18B20 也利用與上述相同的多項(xiàng)式函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)8 位CRC 值并把此值提供給總線的主機(jī)以確認(rèn)數(shù)據(jù)字節(jié)的傳送。CRC 值的比較和是否繼續(xù)操作都由總線主機(jī)來(lái)決定?？偩€CRC 可以使用如圖314所示由一個(gè)移位寄存器和“異或”（XOR）門(mén)組成的多項(xiàng)式產(chǎn)生器來(lái)產(chǎn)生。移位寄存器的所有位被初始化為零。當(dāng)產(chǎn)品系列編碼的8 位移入以后，接著移入序列號(hào)。移入CRC 的8 位應(yīng)該使移位寄存器返回至全零。存貯器由一個(gè)高速暫存（便箋式）RAM 和一個(gè)非易失性，電可擦除EERAM 組成，后者存貯高溫度和低溫度和觸發(fā)器TH 和TL。數(shù)據(jù)首先寫(xiě)入暫存存貯器，在那里它可以被讀回。這一過(guò)程確保了更改存貯器時(shí)數(shù)據(jù)的完整性。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得溫度信息。接著的兩個(gè)字節(jié)沒(méi)有使用，但是在讀回時(shí)，它們呈現(xiàn)為邏輯全1。如圖316（a）所示。另外也可用兩個(gè)端口，即接收口與發(fā)送口分開(kāi)，這樣讀寫(xiě)操作就分開(kāi)了，不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題。此圖是采用寄生電源方式，將DS18B20的VDD和GND接在一起。一般測(cè)溫電纜線采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)接地線與信號(hào)線，另一對(duì)接VDD和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。STC89C52RC溫度采集模塊（DS18B20溫度傳感器）鍵盤(pán)調(diào)整模塊電源模塊加熱及制冷處理模塊報(bào)警電路模塊（蜂鳴器和發(fā)光二極管）溫度顯示模塊（采集到的實(shí)時(shí)溫度）圖41 硬件模塊圖 溫度檢測(cè)部分溫度傳感器有很多種，如熱敏電阻，熱電偶，PN結(jié)，半導(dǎo)體溫度傳感器等。溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)采集電路如圖42所示，由溫度傳感器DS18B20采集被控對(duì)象的實(shí)時(shí)溫度，提供給STC89C52RC的I/O口作為數(shù)據(jù)輸入。圖42 溫度傳感器電路 LED數(shù)碼管顯示電路顯示器分為數(shù)碼管和液晶顯示，我所采用是的數(shù)碼管顯示，其外形和引腳如下圖43所示： 圖43 數(shù)碼管外形和引腳圖LED數(shù)碼有共陽(yáng)和共陰兩種，把這些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般是拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽(yáng)機(jī)極數(shù)碼管；相反的，就叫共陰的（如下圖44所示）那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。 圖44 共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管內(nèi)部電路基于單片機(jī)的溫度控制及檢測(cè)系統(tǒng)采用7段數(shù)LED碼管顯示，這里采用2個(gè)4位數(shù)碼管顯示溫度，三位顯示熱水的當(dāng)前溫度，第一位顯示十位，第二位顯示個(gè)位和小數(shù)點(diǎn)，第三位顯示小數(shù)點(diǎn)后第一位。8位共陽(yáng)極數(shù)碼管采用掃描形式工作，其8個(gè)數(shù)據(jù)為接在單片機(jī)灌電流驅(qū)動(dòng)能力最大的PO口，STC89C52RC單片機(jī)的P0口的每一個(gè)I/O都能能吸收8個(gè)TTL邏輯器件的輸入漏電流，算下來(lái)能驅(qū)動(dòng)約10mA。數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式：數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二或十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。② 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。在輪流顯示過(guò)程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。LED數(shù)碼管顯示電路如圖45所示。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，O0O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)鎖存允許端 LE 為高電平時(shí)，O 隨數(shù)據(jù)D而變。當(dāng) LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV。這樣我們就可以對(duì)數(shù)碼管的位進(jìn)行選定。這樣我們就可以對(duì)數(shù)碼管的段進(jìn)行選定。 圖48為單片機(jī)及按鍵、復(fù)位電路的電路圖，作為單片機(jī)工作的時(shí)鐘，EA端接高電平，表示使用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器。 圖48 按鍵、復(fù)位電路圖鍵盤(pán)是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描，如8279, CH451, LMC9768等，還有就是用軟件實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)掃描。本文便使用軟件實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的掃描。獨(dú)立按鍵式鍵盤(pán)應(yīng)用在需要少量按鍵的情況，按鍵和單片機(jī)的I/O口線直接連接?？紤]到環(huán)境的控制器需要高限加、高限減、低限加、低限減等按鍵 ，所以采用行列掃描式鍵盤(pán)。鍵盤(pán)按鍵一般都采用觸點(diǎn)式按鍵開(kāi)關(guān)。即當(dāng)按鍵按下時(shí)，觸點(diǎn)不會(huì)迅速可靠地接通，當(dāng)按鍵釋放時(shí)，觸點(diǎn)也不會(huì)立即斷開(kāi)，而是要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的抖動(dòng)才能穩(wěn)定下來(lái)，按鍵材料不同，抖動(dòng)時(shí)間也各不相同。1) 等待階段：此時(shí)按鍵尚未按下，處于空閑階段；2) 閉合抖動(dòng)階段：此時(shí)鍵剛剛按下，但信號(hào)處于抖動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)在檢測(cè)時(shí)應(yīng)消抖延時(shí)，約5ms到20ms；3) 有效閉合階段：此時(shí)抖動(dòng)己經(jīng)結(jié)束，一個(gè)有效按鍵動(dòng)作己經(jīng)產(chǎn)生，系統(tǒng)應(yīng)該在此時(shí)執(zhí)行按鍵功能，或?qū)存I編碼記錄下來(lái)，待鍵彈起時(shí)再執(zhí)行其功能；4) 釋放抖動(dòng)階段：許多時(shí)候編程人員并不在此時(shí)消抖延時(shí)，但最好也執(zhí)行一次消抖延時(shí)，以防止誤操作；5) 有效釋放階段：若設(shè)計(jì)要求在按鍵抬起時(shí)才執(zhí)行功能，則應(yīng)當(dāng)在此時(shí)進(jìn)行按鍵功能的處理。如上圖48所示，供單片機(jī)來(lái)回掃描查詢，當(dāng)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)I/O —，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的單片機(jī)端口變