ECＨ
只有温度超过上限或下限的DS18B20才做出响应
B8H
将ＥEPROM的内容恢复到暂存寄存器的第3和4字节
４4H
启动ＤＳ18B20进行温度转换，结果存入９字节的暂存寄存器
B４H
读供电模式，寄生供电时DS１8B20发送0,外接电源时DS１8B20发送1
CCH
忽略地址序列码,适合单片ＤS18B2０
图5 系统原理图
环境温度监测系统
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课题三、环境温度监测系统
一、设计要求
环境温度监测系统广泛地用于住宅小区、楼宇建筑和设备内部等。其主要功能和指标如下：
1、可以监测8点环境温度信号，可以扩充;
比较两个方案后可以发现,方案二更适合于用作本系统的实施方案。尽管方案二不需要A/D,但考虑到系统扩充等因素，单片机可以选用ADｕc812,以便于在需要的时候扩充参数存储、 Ｄ／A输出、温度控制等功能。
2、 硬件设计
采用方案二的硬件设计比较简单，系统构成如图1所示,原理图如图5所示。单片机的P0口用作４位数码管的段码线,P3.4～P3.7用作４位数码管的位选线（ＡDuc8１2的P3有允许８mA的灌电流,可以不加驱动）。P２.4用作DS１8B20的数据输入/输出线。
unsigned char data doｔ＿poｓitｉon=0;
unsigned chａｒｄata chnｏ=0;ﻩﻩ//对应某路ＤS1８B20
方案一:温度检测可以使用低温热偶或铂电阻，数据采集部分则使用带有Ａ/D通道的单片机。考虑到一般的A/D输入通道都只能接收大信号，所以还应设计相应的放大电路。此方案的软件简单，但硬件复杂,且检测点数追加时,成本会有较大增长幅度。
方案二:使用单片机和单总线温度传感器构成。单总线温度传感器可以采用DALLＡS公司生产的DＳ１8B2０系列,这类温度传感器直接输出数字信号,且多路温度传感器可以挂在1条总线上，共同占用单片机的１条Ｉ/O线即可实现接口。在提升单片机Ｉ/Ｏ线驱动能力的前提下,理论上可以任意扩充检测的温度点数。
DS18Ｂ20内部集成了暂存寄存器（或称为暂存ＲＡM)和EEPROM两类存储器。暂存RAM为9个字节,其地址分配及其相关说明如表1所示。
单片机通过命令实现对ＤS1８B20的控制,其支持的主要命令如表2所示。DS１8B20的复位操作、读写操作都必须遵从严格的时序,其复位时序、读写时序分别如图3和图4所示。关于DS18Ｂ2０的详细介绍和使用方法可以参考其数据手册。
2、测量范围为0.00℃～９9.9℃，可以扩充到-５5℃～＋1２５℃，精度为±0.5℃;
３、用4位数码管进行循环显示,其中最高位显示通道提示符A～Ｈ,低3位显示实际温度值,每秒切换一个通道进行轮流显示；
4、 可以随时查看指定通道的温度值(扩充功能)。
二、设计指导
1、方案选择
该系统主要由温度检测和数据采集两部分组成。下面列举两种实现方案：
ＤS18Ｂ20的引脚定义和封装形式之一如图2所示。DＱ为数字信号输入/输出端;GＮＤ为电源地；VDD为外接电源。
ＤＳ18B2０的光刻RＯM中存有64位序列号,它可以看作是该ＤS1８B20的地址序列码。６4位光刻ＲOM的排列是：开始8位(28Ｈ）是产品类型标号,接着的48位是该DS18B2０自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=Ｘ8＋X５＋Ｘ4＋1)。光刻ROM的作用是使每一个ＤS18B２0拥有惟一的地址序列码,以确保在一根总线上挂接多个DS１8B２0。
33H
读ＲＯM中的６4位地址序列码
ＢEH
读9字节暂存寄存器
５５Ｈ
只有地址码匹配的DS18B2才能接受后续的命令
4EH
写入温度上／下限,紧随其后是2字节数据,对应上限和下限值
F0H
锁定总线上DS1８Ｂ2０的个数和识别其ROM中的６4位地址序列码
4８H
将９字节暂存寄存器的第３和4字节复制到EＥPＲOＭ中
配置寄存器
4
格式为0 Ｒ1 R0 １ 1 １ 1 １，Ｒ１和R0为00、0１、1０、1１对应的分辨率分别为９、10、１１和１２位（包括符号位)
保留
5
未定义
保留
6
未定义
保留
７
未定义
校验码
８
按X８＋X５＋X4＋1对前８个字节进行ＣRC校验
表2 DS1８B20主要命令及其功能说明
命令码
功能说明
命令码
功能说明
flｏat dａtaTMＰ［2]=｛0，0｝；／／读取后的2个温度值,将其除以2即可得出实际温度;????
ｕnsiｇｎｅｄcｈaｒdata f［2]=｛0,0};ﻩ//结果是否为负温,"0＂为正温,"1"为负温。
unsignｅｄchａr dａｔa disp_bｕf[4]={0,０,０，0};／/４位数码管对应的值放入该缓冲区
2、 参考程序
#inclｕｄe <aduｃ812．ｈ>
＃inclｕde <inｔｒinｓ.h＞
sbiｔled０=P３^4;ﻩ//P3.４～P３．7用作4位ＬＥD的位选线
sbｉt led1=P3＾5;
sbitｌed2＝P３＾６;
sｂiｔlｅd3＝P3^7；
sbit DQ= P2^4；／／P2．4用作DＳ１8B20的数据线ＤＱ
表1 DS１８B20暂存ＲAＭ地址分配及其说明
寄存器名称
地址
说 明
温度低字节
0
温度测量值的低8位，即b7 b6 b5 b4 b3 ｂ2 b1 b0
温度高字节
１
温度测量值的高３位及符号位，即Ｓ S Ｓ Ｓ Ｓ b10 ｂ９ b8
温度高限
２
温度报警Байду номын сангаас限,也可以用作自定义字节
温度高限
3
温度报警下限，也可以用作自定义字节
3、 软件设计
１、 软件模块的划分
该系统的控制软件可以分为单片机初始化程序、定时中断服务程序和DS１8B2０接口程序等模块。单片机初始化程序由主函数实现，主要完成定时器T0、T1的初始化、中断系统的初始化等功能。定时器T０（ｐ3.４)中断函数每隔5ms执行1次，动态显示1位数码管；定时器Ｔ1(p 3．5)中断函数每隔50ms中断１次，每中断20次(1秒）即读取1路DS18Ｂ２0的温度代码,转换为温度值，再拆分成单个数码后送入显示缓冲区。DS18B20接口程序主要由复位函数、读位函数、读字节函数、写位函数、写字节函数、读温度函数等组成。