數字溫度計課程設計報告

1、數字溫度計課程設計報告1 課題說明隨著現代信息技術的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現，能夠獨立工作的溫度檢測和顯示系統(tǒng)應用于諸多領域。傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件。熱敏電阻的成本低，但需后續(xù)信號處理電路，而且可靠性相對較差，測溫準確度低，檢測系統(tǒng)也有一定的誤差。這里設計的數字溫度計具有讀數方便，測溫范圍廣，測溫精確，數字顯示，適用范圍寬等特點。本設計選用AT89C51型單片機作為主控制器件，DS18B20作為測溫傳感器,通過LCD1602實現溫度顯示。通過DS18B20直接讀取被測溫度值，進行數據轉換，該器件的物理化學性能穩(wěn)定，線性度較好，在0100最大線性偏差小于0.01。該器件可

2、直接向單片機傳輸數字信號，便于單片機處理及控制。另外，該溫度計還能直接采用測溫器件測量溫度，從而簡化數據傳輸與處理過程。2 實現方法采用數字溫度芯片DS18B20 測量溫度，輸出信號全數字化。采用了單總線的數據傳輸，由數字溫度計DS18B20和AT89C51單片機構成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數字信號,也可直接與計算機連接。采用AT89C51單片機控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現簡單，安裝方便。該系統(tǒng)利用AT89S51芯片控制溫度傳感器DS18B20進行實時溫度檢測并顯示，能夠實現快速測量環(huán)境溫度，并可以根據需要設定上下限溫度。該

3、系統(tǒng)擴展性非常強。該測溫系統(tǒng)電路簡單、精確度較高、實現方便、軟件設計也比較簡單。系統(tǒng)框圖如圖1所示。時鐘振蕩電路AT89C51復位電路電源電路LED顯示DS18B20溫度傳感器圖1 DS18B20溫度測溫系統(tǒng)框圖3 硬件設計3.1 單片機最小系統(tǒng)設計 單片機小系統(tǒng)基本組成：單片機小系統(tǒng)由AT89S51芯片、電源電路、振蕩電路和復位電路組成。3.1.1 AT89S51芯片AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲

4、技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，AT89S51在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。引腳圖圖2 AT89S513.2 各單元電路3.2.1 電源電路3.2.2 振蕩電路3.2.3 復位電路 4 軟件設計4.1 主程序流程圖主程序的主要功能是負責溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當前溫度值，溫度測量每1s進行一次。這樣可以在一秒之內測量一次被測溫度，其程序流程見圖7所示。4.2 各子程序流程圖1、初始化程序所有操作都必須由初始化脈沖開始，波形如圖，單片機先輸出一個480960us低電平到DQ引

5、腳，再將DQ引腳置高電平，過1560us后檢測DQ引腳狀態(tài)，若為低電平則DS18B20工作正常，否則初始化失敗，不能正常測量溫度。2、 讀取溫度子程序 讀取溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。主要包括以下三個命令：（1）寫暫存器命令 【4EH】這個命令為由TH寄存器開始向DS18B20暫存器寫入數據，4EH命令后的3字節(jié)數據將被保存到暫存器的地址2、3、4（TH、TL、CONFIG）三個字節(jié)。所有數據必須在復位脈沖前寫完。即如果只想寫一個字節(jié)的數據到地址2，可按如下流程：1、 初始化;2、 寫0CCH，跳過ROM檢測;3、 寫4

6、EH; 4、 寫1字節(jié)數據;5、 復位,即向DQ輸出480960us低電平（2）讀暫存命令【BEH】這個命令由字節(jié)0讀取9個暫存器內容，如果不需要讀取所有暫存內容，可隨時輸出復位脈沖終止讀取過程（3）轉換溫度命令【44H】這個命令啟動溫度轉換過程。轉換溫度時DS18B20保持空閑狀態(tài)，此時如果單片機發(fā)出讀命令， DS18B20將輸出0直到轉換完成，轉換完成后將輸出1。3、寫流程圖寫時隙：寫時隙由DQ引腳的下降沿引起。18B20有寫1和寫0兩種寫時隙。所有寫時隙必須持續(xù)至少60s，兩個時隙之間至少有1s的恢復時間。DS18B20在DQ下降沿后15s60s間采樣DQ引腳，若此時DQ為高電平，則寫入

7、一位1，若此時DQ為低電平，則寫入一位0，如圖9所示。所以，若想寫入1，則單片機應先將DQ置低電平，15us后再將DQ置高電平，持續(xù)45s；若要寫入0，則將DQ置低電平，持續(xù)60s。4、讀流程圖讀時隙：讀時隙由DQ下降沿引起，持續(xù)至少1s的低電平后釋放總線（DQ置1）DS18B20的輸出數據將在下降沿15s后輸出，此時單片機可讀取1位數據。讀時隙結束時要將DQ置1。所有讀時隙必須持續(xù)至少60s，兩個時隙之間至少有1s的恢復時間。圖10 讀流程圖33 / 24文檔可自由編輯打印5. DS-18B20 數字溫度傳感器 該產品采用美國DALLAS公司生產的 DS18B20可組網數字溫度傳感器芯片封裝

8、而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。 1 技術性能描述 1.1 獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。 1.2 測溫范圍 55+125，固有測溫分辨率0.5。 1.3 支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，實現多點測溫，如果數量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸的不穩(wěn)定。 1.4 工作電源: 35V/DC 1.5 在使用中不需要任何外圍元件 1.6 測量結果以912位數字量方式串行傳送 1.7 不銹鋼保護管直徑 6

9、1.8 適用于DN1525, DN40DN250各種介質工業(yè)管道和狹小空間設備測溫 1.9 標準安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2”任選 1.10 PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設備連接。 2產品型號與規(guī)格 型 號 測溫范圍 安裝螺紋 電纜長度 適用管道 TS-18B20 -55125 無 1.5 m TS-18B20A -55125 M10X1 1.5m DN1525 TS-18B20B -55125 1/2”G 接線盒 DN40 60 3接線說明 特點 獨特的一線接口，只需要一條口線通信 多點能力，簡化了分布式溫度傳感應用 無需外部元件 可用數據總線

10、供電，電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 。華氏相當于是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內精度為±0.5 ° C 溫度傳感器可編程的分辨率為912位 溫度轉換為12位數字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 應用范圍包括恒溫控制，工業(yè)系統(tǒng)，消費電子產品溫度計，或任何熱敏感系統(tǒng) 描述該DS18B20的數字溫度計提供9至12位（可編程設備溫度讀數。信息被發(fā)送到/從DS18B20 通過1線接口，所以中央微處理器與DS18B20只有一個一條

11、口線連接。為讀寫以及溫度轉換可以從數據線本身獲得能量，不需要外接電源。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號，多個ds18b20s可以同時存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多，包括空調環(huán)境控制，感測建筑物內溫設備或機器，并進行過程監(jiān)測和控制。 8引腳封裝 TO-92封裝 用途 描述 5 1 接地 接地 4 2 數字 信號輸入輸出，一線輸出：源極開路 3 3 電源 可選電源管腳。見"寄生功率"一節(jié)細節(jié)方面。電源必須接地，為行動中，寄生蟲功率模式。 不在本表中所有管腳不須接線 。 DS18B20內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫

12、度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。該裝置信號線高的時候，內部電容器 儲存能量通由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高電平的到來重新充電。 DS18B20的電源也可以從外部3V-5 .5V的電壓得到。 DS18B20采用一線通信接口。因為一線通信接口，必須在先完成ROM設定，否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 ）讀ROM， 2 ）ROM匹配， 3 ）搜索ROM， 4 ）跳過ROM， 5 ）報警檢查。這些指令操作作用在沒有一個器件的64位光刻ROM序列號，可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件，同時，總線也可以知道總線上

13、掛有有多少，什么樣的設備。 若指令成功地使DS18B20完成溫度測量，數據存儲在DS18B20的存儲器。一個控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結果將被放置在DS18B20內存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內容的片上存儲器。溫度報警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM 的數據。如果DS18B20不使用報警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數字轉換。寫TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數據的讀，寫都是從最低位開始。 DS18B20有4個主要的數據部件： （1）光刻ROM中的64位序列

14、號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產品類型標號，接著的48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。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 （2） DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供，以0.0625/LSB形式表達，其中S為符號位。 4.3.2存儲器 DS18B20的存儲器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM，可電擦除RAM又包括溫度觸發(fā)器TH和TL，

15、以及一個配置寄存器。存儲器能完整的確定一線端口的通訊，數字開始用寫寄存器的命令寫進寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認這些數字。當確認以后就可以用復制寄存器的命令來將這些數字轉移到可電擦除RAM中。當修改過寄存器中的數時，這個過程能確保數字的完整性。 高速暫存器RAM是由8個字節(jié)的存儲器組成；第一和第二個字節(jié)是溫度的顯示位。第三和第四個字節(jié)是復制TH和TL，同時第三和第四個字節(jié)的數字可以更新；第五個字節(jié)是復制配置寄存器，同時第五個字節(jié)的數字可以更新；六、七、八三個字節(jié)是計算機自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個字節(jié)，這個字節(jié)是對前面的八個字節(jié)進行校驗。 4.3.4.2 溫度的讀取 DS1

16、8B20在出廠時以配置為12位，讀取溫度時共讀取16位，所以把后11位的2進制轉化為10進制后在乘以0.0625便為所測的溫度，還需要判斷正負。前5個數字為符號位，當前5位為1時，讀取的溫度為負數；當前5位為0時，讀取的溫度為正數。16位數字擺放是從低位到高位。4.3.4.3DS18B20控制方法 指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉換 44H 啟動DS18B20進行溫度轉換 讀暫存器 BEH 讀暫存器9位二進制數字 寫暫存器 4EH 將數據寫入暫存器的TH、TL字節(jié) 復制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中 重新調E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到

17、暫存器TH、TL字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU 4.3.4.4 DS18B20的初始化 （1） 先將數據線置高電平“1”。 （2） 延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點） （3） 數據線拉到低電平“0”。 （4） 延時750微秒（該時間的時間范圍可以從480到960微秒）。 （5） 數據線拉到高電平“1”。 （6） 延時等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時間之內產生一個由DS18B20所返回的低電平“0”。據該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。 （7） 若CPU讀

18、到了數據線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要480微秒。 （8） 將數據線再次拉高到高電平“1”后結束。 4.3.4.5 DS18B20的寫操作 （1） 數據線先置低電平“0”。 （2） 延時確定的時間為15微秒。 （3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 （4） 延時時間為45微秒。 （5） 將數據線拉到高電平。 （6） 重復上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （7） 最后將數據線拉高。 4.3.4.6 DS18B20的讀操作 （1）將數據線拉高“1”。 （2）延時2微秒。 （3）將數據線拉低“0”。

19、 （4）延時15微秒。 （5）將數據線拉高“1”。 （6）延時15微秒。 （7）讀數據線的狀態(tài)得到1個狀態(tài)位，并進行數據處理。 （8）延時30微秒。 5.DS18B20測溫原理S18B20的測溫原理如圖15所示，圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小,用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器1，高溫度系數晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數門，當計數門打開時，DS18B20就對低溫度系數振蕩器產生的時鐘脈沖后進行計數，進而完成溫度測量.計數門的開啟時間由高溫度系數振蕩器來決定，每次測量前，首先將-55 所對應的基數分別置入減法計數器1

20、和溫度寄存器中，減法計數器1和溫度寄存器被預置在-55 所對應的一個基數值。減法計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當減法計數器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數器 1的預置將重新被裝入,減法計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數,如此循環(huán)直到減法計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫圖2中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性其輸出用，于修正減法計數器的預置值，只要計數門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就是DS18B20的測溫原理。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成

21、的，它有嚴格的時隙概念，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據。預置斜率累加器比較低溫度系數振蕩器計數器1溫度寄存器Tx預置=0高溫度系數振蕩器-0計數器2T1加1停止T2圖15 DS18B20測溫原理圖在正常測溫情況下，DS1820的測溫分辨力為0.5，可采用下述方法獲得高分辨率的溫度測量結果：首先用DS1820提供的讀暫存器指令（BEH）讀出以0.5為分辨率的溫度測量結果，然后切去測量結果中的最低有效位（LSB），得到所測實際溫度的整數部分Tz，然后再用BEH指令取計數器1的計

22、數剩余值Cs和每度計數值CD?？紤]到DS1820測量溫度的整數部分以0.25、0.75為進位界限的關系，實際溫度Ts可用下式計算：Ts=（Tz-0.25）+(CD-Cs)/CD數字溫度傳感器DS18B20介紹 1、DS18B20的主要特性 1.1、適應電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數 據線供電 1.2、獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊 1.3、 DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現組網多點測溫 1.4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部

23、 傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內 1.5、溫范圍55+125，在-10+85時精度為±0.5 1.6、可編程 的分辨率為912位，對應的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實現高精度測溫 1.7、在9位分辨率時最多在 93.75ms內把溫度轉換為數字，12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數字，速度更快 1.8、測量結果直接輸出數字溫度信號，以"一 線總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 1.9、負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 2、DS18

24、B20的外形和內部結構DS18B20內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管腳排列如下圖1: DS18B20引腳定義： (1)DQ為數字信號輸入/輸出端； (2)GND為電源地； (3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 圖2： DS18B20內部結構圖 3、DS18B20工作原理 DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數因分辨率不同而不同，且溫度轉換時的延時時間由2s 減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數晶振的振蕩頻率

25、受溫度影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數器1。高溫度系數晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產生的信號作為計數器2的脈沖輸入。計數器1和溫度寄存器被預置在55所對應的一個基數值。計數器1對 低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當計數器1的預置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數器1的預置將重新被裝入，計數器1重 新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環(huán)直到計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即 為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數器1的預置值。 圖3： DS18B20測溫原理框圖 DS1

26、8B20有4個主要的數據部件： （1）光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位 （28H）是產品類型標號，接著的48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）。光刻ROM的作用 是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 （2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供，以 0.0625/LSB形式表達，其中S為符號位。 表1: DS18B20

27、溫度值格式表 這是12位轉化后得到的12位數據，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0， 這5位為0，只要將測到的數值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實際 溫度。 例如+125的數字輸出為07D0H，+25.0625的數字輸出為0191H，-25.0625的數字輸出為FE6FH，-55的數字輸出為FC90H 。 表2: DS18B20溫度數據表 （3）DS18B20溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的

28、EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL和結構寄存器。 （4）配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： 表3： 配置寄存器結構 TMR1R011111低五位一直都是"1"，TM是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設置為0，用 戶不要去改動。R1和R0用來設置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設置為12位） 表4： 溫度分辨率設置表 R1R0分辨率溫度最大轉換時間009位93.75ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 4、高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，

29、其分配如表5所示。當溫度轉換命令發(fā)布后，經轉換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在 高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數據，讀取時低位在前，高位在后，數據格式如表1所示。對應的溫度計算： 當符號位S=0時，直接將二進制位轉換為十進制；當S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。表 2是對應的一部分溫度值。第九個字節(jié)是 冗余檢驗字節(jié)。 表5： DS18B20暫存寄存器分布 寄存器內容 字節(jié)地址溫度值低位 （LS Byte）0溫度值高位 （MS Byte）1高溫限值（TH）2低溫限值（TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校驗值8根據DS18B20的通訊協(xié)議，主機（

30、單片機）控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行 復位操作，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500微秒，然后 釋放，當DS18B20收到信號后等待1660微秒左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。 表6： ROM指令表 指 令 約定代碼功 能讀ROM33H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應的 DS1820 使之作出

31、響應，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準備。 搜索 ROM 0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準備。 跳過 ROM 0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 告警搜索命令 0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設定值上限或下限的片子才做出響應。 表6： RAM指令表 指 令 約定代碼功 能溫度變換44H啟動DS1820進行溫度轉換，12位轉換時最長為750ms（9位為93.75ms）。結果存入內部9字節(jié)RAM中。 讀暫存器 0BEH 讀內部RAM中9字節(jié)的內容 寫暫存器 4EH 發(fā)出

32、向內部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數據命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數據。 復制暫存器 48H 將RAM中第3 、4字節(jié)的內容復制到EEPROM中。 重調 EEPROM 0B8H 將EEPROM中內容恢復到RAM中的第3 、4字節(jié)。 讀供電方式 0B4H 讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 6、DS18B20使用中注意事項 DS1820雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題： 6.1、較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，由于DS1820與微處理器

33、間采用串行數據傳送，因此 ，在對DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結果。在使用PL/M、C等高級語言進行系統(tǒng)程序設計時，對 DS1820操作部分最好采用匯編語言實現。 6.2、在DS1820的有關資料中均未提及單總線上所掛DS1820數量問題，容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820，在實際應用中并非如此。當單總線上所掛DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設計時 要加以注意。 6.3、連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的 測溫數據將發(fā)生錯誤。當將總線電

34、纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達150m，當采用每米絞合次數更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正 常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產生畸變造成的。因此，在用DS1820進行長距離測溫系統(tǒng)設計時要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問題。 6.4、在DS1820測溫程序設計中，向DS1820發(fā)出溫度轉換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號，一旦 某個DS1820接觸不好或斷線，當程序讀該DS1820時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)。這一點在進行DS1820硬件連接和軟件設計時也要給予 一定的重視。 測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一

35、組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地7.電路的仿真圖、調試、程序燒寫用Keil與Proteus 搭建一個硬件仿真系統(tǒng)，進行聯(lián)調, 在調試過程中要注意，Proteus中加載的是hex文件，因此在Keil運行時要生成hex文件才可以實現對系統(tǒng)的控制。燒寫程序的接口圖如圖14：將單片機小系統(tǒng)按圖14接好線后，用progisp下載線軟件燒寫。燒寫的步驟為：1選擇單片機型號；2打開hex 文件；3選擇串口；4設置選項（不用修改）；5下載。在燒寫程序時注意要先安裝單片機的驅動程序，另外，仿真器調試和實際燒進單片機內運行時存在運行程序時間的不同的問題。由于在調試的時候可以控制程序的單步運行，就相當于把每條

36、語句之間的時間拉了很長，而且整個系統(tǒng)的運行速度會比正常運行要低。而單片機運行的時候是全速的，由于這兩個時間的差別就決定了在調試時序方面的程序的時候會出現錯誤，可能在仿真器調試的時候很正常，燒進單片機內運行時不行，因此在燒寫程序時要注意主要方面的問題。 8. 系統(tǒng)優(yōu)缺點優(yōu)點：(1)該系統(tǒng)流程符合數字溫度計的要求；(2)操作簡單易用；(3)功能全，實現自動化數碼管顯示；(4)功能可擴充性強。缺點：（1）該系統(tǒng)在溫度傳輸的時間上有一定的延遲，不能立即顯示溫度；（2）在DS1820測溫程序設計中，向DS1820發(fā)出溫度轉換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號，一旦某個DS1820接觸不好或斷線，

37、當程序讀該DS1820時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)；（3）較小的硬件開銷需要相對復雜的軟件進行補償，在二者的權衡方面還需進一步提高。9. 心得與體會在這次實驗中，我學到很多東西，加強了我的動手能力，并且培養(yǎng)了我的獨立思考能力。特別是在做實驗報告時，因為在做硬件時出現很多問題，如果不解決的話，將會很難的繼續(xù)下去。還有畫圖時，也要用軟件畫圖，還有動手這次實驗，使測試技術這門課的一些理論知識與實踐相結合，更加深刻了我對測試技術這門課的認識，鞏固了我的理論知識。不過這次實驗雖好，但是我認為它安排的時間不是很好，還有就是考試時間緊張，因為這些時間安排與我們的課程設計時間有沖突，使我不能專心于任一項

38、，結果不能保證每一個項目質量，參考文獻1 余發(fā)山、王福忠，單片機原理及應用技術；徐州 中國礦業(yè)大學出版社，20032李秀忠.單片機應用技術:匯編語言M.單片微型計算機. 北京,2006.73周航慈.單片機程序設計基礎M. 單片微型計算機.北京, 2003.7.4陳明熒.8051單片機課程設計實訓教材M.單片微型計算機.北京，2003.3.5 6 DS18B20 數據手冊附錄：DATA_BUSBITP3.3FLAGBIT00HTEMP_LEQU 30HTEMP_HEQU31HTEMP_DPEQU32HTEMP_INTEQU33HTEMP_BAIEQU34HTEMP_SHIEQU35HTEMP_G

39、EEQU36HDIS_BAIEQU37HDIS_SHIEQU38HDIS_GEEQU39HDIS_DPEQU3AHDIS_ADDEQU3BHORG 0000H AJMPSTARTORG 0050HSTART:MOVSP,#40HMAIN:LCALLREAD_TEMPLCALLPROCESSAJMPMAIN;讀溫度程序READ_TEMP: LCALLRESET_PULSE MOV A,#0CCHLCALL WRITEMOVA,#44HLCALL WRITELCALLDISPLAYLCALLRESET_PULSEMOVA,#0CCHLCALLWRITEMOVA,#0BEHLCALL WRITELCALLREADRET;復位脈沖程序RESET_PULSE:RESET:SETBDATA_BUSNOPNOPCLRDATA_BUSMOVR7,#255DJNZR7,$SETB DATA_BUSMOVR7,#30DJNZR7,$JNB DATA_BUS,SETB_FLAGCLRFLAGAJMPNEXTSETB_FLAG:SETB FLAGNEXT:MOV R7,#120DJNZR7,$SETB DATA_BUSJNBFLAG,RESET RET;寫命令WRITE:SET