【正文】 操作命令 。如表36所示：① 讀ROM命令（代碼為33H）：該命令允許主CPU讀取DS18B20中的8位產(chǎn)品序列編號、48位產(chǎn)品序列號及8位CRC值。該命令值適用于總線上只掛接一片DS18B20，對總線上掛有多片DS18B20時不適用。② 符合ROM命令（代碼為55H）：該指令適合在一條總線上掛接多片DS18B20的情況。具體應用是這樣的，主CPU先向總線發(fā)這條命令，然后再發(fā)64位的ROM數(shù)據(jù)。再總線上，只有符合所發(fā)的64位ROM的DS18B20才有操作權(quán)。這樣就實現(xiàn)了單總線上的尋址。③ 尋找ROM命令（代碼為F0H）：這條命令用于對連在單總線上的多個DS18B20進行初始化操作。④ 跳過ROM命令（代碼為CCH）：該命令用于對總線上的報警器進行尋找，其用法與尋找ROM一樣。⑤ 尋找報警命令（代碼為ECH）：該命令用于對總線上的報警器件進行尋找ROM一樣。表36 ROM操作命令指令約定代碼操作說明讀ROM33H讀DS18B20 ROM中的編碼符合ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單線總線上與該編碼相對應的DS18B20 使之作出響應，為下一步對該DS18B20的讀寫作準備尋找ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個數(shù)和識別64位ROM地址，為操作各器件作好準備跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令，適用于單片工作。尋找報警命令0ECH執(zhí)行后，只有溫度超過設(shè)定值上限或者下限的片子才做出響應CPU對DS18B20訪問的工作流程是：先對DS18B20進行初始化，再發(fā)ROM操作命令，最后才能對存儲器及數(shù)據(jù)進行操作。DS18B20每一步操作都在嚴格的工作時序和通信協(xié)議下進行的。例如主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，須經(jīng)過三個步驟：第一步是復位，第二步是發(fā)送ROM命令，第三步是發(fā)送RAM命令。值得注意的是，每一次讀寫之前都要對它進行復位。下面詳細說明DS18B20的操作過程。（1） DS18B20的初始化DS18B20的所有操作均從初始化開始，初始化的過程是首先由CPU發(fā)出一個復位脈沖，復位脈沖的時間為480～960us，然后由叢屬器件發(fā)出應答脈沖。初始化是主CPU發(fā)出一個復位信號，將數(shù)據(jù)總線上的所有DS18B20復位，然后釋放總線，該總線位接收狀態(tài)。由于接有上拉電阻，在釋放總線是有15 ~60us的時間間隙，在此之后的60~240us時間內(nèi)，如果CPU檢測到總線為低電平的話，則說明DS18B20初始化完成。DS18B20初始化時序波形如圖所示：圖34 DS18B20復位初始化時序圖 （2） 發(fā)送ROM命令ROM的操作命令位8位二進制數(shù)，CPU對ROM的操作有讀ROM命令、符合ROM命令、搜索ROM命令、跳過ROM命令、報警搜索命令共5種。其中符合ROM命令是用來識別連在總線是的DS18B20芯片，其過程是主CPU發(fā)出符合ROM命令（代碼位55H）后，接著送出64位的ROM數(shù)據(jù)序列，從而使主CPU實現(xiàn)對單總線上的特定DS18B20進行尋址，只有與64位序列嚴格相符的DS18B20才能對后續(xù)的操作發(fā)出響應，符合ROM命令只對同時掛在總線上的多片DS18B20適用。讀寫ROM的操作時序如圖所示。 圖（a）DS18B20寫時序圖（b）DS18B20讀時序圖35 DS18B20操作時序圖（3） 發(fā)送RAM命令RAM命令是暫存器操作命令，共有6條，在前面已經(jīng)列出，其功能是實現(xiàn)溫度的轉(zhuǎn)換、讀/寫、復制暫存器的內(nèi)容等功能。在具體的設(shè)計過程中，訪問DS18B20也是通過程序設(shè)計來實現(xiàn)的。具體程序可以按照上面的工作時序圖和命令的相應格式進行程序設(shè)計。 另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。初始化DS18B20跳過ROM匹配溫度變換延時1S跳過ROM匹配讀暫存器轉(zhuǎn)換成顯示碼數(shù)碼管顯示圖3－6 DS18B20測溫流程DS18B20可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，為保證在有效的DS18B20時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，可用一個MOSFET管來完成對總線的上拉。本設(shè)計采用電源供電方式， 。當DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10 μs。采用寄生電源供電方式是VDD和GND端均接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三狀態(tài)的。主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：① 初始化；② ROM操作指令；③ 存儲器操作指令。（1）單片機電路 圖37單片機電路（2）晶振電路單片機XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容，中間再并個12MHZ的晶振，形成單片機的晶振電路如圖38所示。圖38 晶振電路（3）數(shù)碼管顯示電路 用了7段共陰數(shù)碼管掃描電路，節(jié)約了單片機的輸出端口，便于程序的編寫?！?三個I/。圖39 三位數(shù)碼管顯示電路（4）多路溫度采集電路如圖310所示。，MOSFET一端接+5v電源，另一端接在傳感器的總線上來對傳感器提供電源。圖310 多路溫度采集電路（5）繼電器電路，P1口其他引腳懸空，繼電器電路如圖311所示。 圖311 繼電器電路（6）單片機復位電路圖312 單片機復位電路（7）蜂鳴器報警電路 ：圖313 蜂鳴器報警電路（8）溫度設(shè)置按鍵電路、：圖314 按鍵電路（9）其他引腳 ALE引腳懸空，復位引腳接到復位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路一個應用系統(tǒng)要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時還必須得到相應設(shè)計合理的軟件的支持，尤其是微機應用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時會變得很簡單，如數(shù)字濾波，信號處理等。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與S51系列單片機相對應的51匯編語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法進行軟件編程。程序設(shè)計語言有三種：機器語言、匯編語言和高級語言。機器語言是機器唯一能“懂”的語言，用匯編語言或高級語言編寫的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機器語言的程序（成為目標程序），計算機才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。高級語言是面向問題和計算過程的語言，它可通過于各種不同的計算機，用戶編程時不必仔細了解所用的計算機的具體性能與指令系統(tǒng)，而且語句的功能強，常常一個語句已相當于很多條計算機指令，于是用高級語言編制程序的速度比較快，也便于學習和交流，但是本系統(tǒng)卻選用了匯編語言。原因在于，本系統(tǒng)是編制程序工作量不大、規(guī)模較小的單片機微控制系統(tǒng)，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間，適合于存儲容量較小的系統(tǒng)。同時，本系統(tǒng)對位處理要求很高，需要解決大量的邏輯控制問題。MCS—51指令系統(tǒng)的指令長度較短，它在存儲空間和執(zhí)行時間方面具有較高的效率，編成的程序占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行也非常的快捷，與本系統(tǒng)的應用要求很適合。而且MCS—51指令系統(tǒng)有豐富的位操作（或稱位處理）指令，可以形成一個相當完整的位操作指令子集，這是MCS—51指令系統(tǒng)主要的優(yōu)