1、 . . . 目錄1、引言. 22、方案設計與工作原理 . 2 2.1 方案設計與論證 . 2 2.2 工作原理 . 3 2.2.1DS18B20工作原理. 3 2.2.2LCD工作原理 . 53、各功能模塊設計和仿真. 8 3.1 DS18B20溫度傳感器電路 . 8 3.2時鐘與顯示控制電路. 113.3LCD顯示的實現電路. 124、結果分析和調試. 135、體會. 146、參考文獻. 147、附錄. 15 7.1仿真圖. 15 7.2實物圖. 16 7.3DS18B20控制程序與LED數碼管顯示程序代碼. 16 7.4時鐘控制程序. 21 7.5LCD顯示驅動程序 . 2329 / 2

2、91Wire數字溫度的測量與LCD顯示摘要：根據我們所學過的電子技術、EDA術、電子測量和計算機技術等知識設計具有一定功能和規模的數字信號處理、電子設備系統項目。完成該項目的方案設計、硬件電路設計、應用軟件系統設計與系統調試。主要是利用EDA/SOPC實驗開發工具，設計DS18B20測量LCD顯示和其它控制系統，并進行演示。關鍵詞：EDA，溫度傳感器，ds18b20，時序，lcd1602一、引言：隨著人們生活水平的不斷提高, EDA技術無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現代人工作、科研、生活、提供更好的更

3、方便的設施就需要從EDA技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。本設計所介紹的數字溫度計與傳統的溫度計相比，具有讀數方便，測溫圍廣，測溫準確，其輸出溫度采用數字顯示，該設計控制器使用EDA技術，測溫傳感器使用DS18B20，用LCD實現溫度顯示,能準確達到以上要求。 隨著時代的進步和發展，EDA技術已經普與到我們生活，工作，科研，各個領域，已經成為一種比較成熟的技術,本文將介紹一種基于EDA技術的數字溫度計，本溫度計屬于多功能溫度計，可以設置上下報警溫度，當溫度不在設置圍時，可以報警。二、方案設計與工作原理：1、方案設計論證： 方案一：用溫度傳感器測量溫度，使用51單片機作為主芯片控

4、制與顯示。在電路設計中，溫度測量大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進行轉換，使用89C51單片機處理傳輸的信號進行控制與顯示，就可以滿足設計要求。方案二: 基于FPGA溫度測量與顯示，使用EP1C12實驗開發板以實現所要求的溫度測量與顯示功能。EP1C12實驗開發板，其EDA開發平臺上自帶DS18B20溫度傳感器和LCD1602顯示和LED數碼管顯示，使用QuartusII軟件和VHDL語言編程即可實現設計所要求功能。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路在開發板上實現比較簡單，軟件設計也比較簡單，故

5、采用了方案二。2、工作原理：1、DS18B20工作原理DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現912位的數字值讀數方式。 TO92封裝的DS18B20的引腳排列見下圖，其引腳功能描述見表1。 （底視圖） 圖1 DS18B20表1DS18B20詳細引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數據輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。DS18B20采

6、用3腳PR35封裝或8腳SOIC封裝，其部結構框圖如圖2所示。 I/OC64 位ROM和單線接口高速緩存存儲器與控制邏輯溫度傳感器高溫觸發器TH低溫觸發器TL配置寄存器8位CRC發生器Vdd 圖2 DS18B20部結構64位ROM的結構開始8位是產品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后8位是前面56位的CRC檢驗碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。溫度報警觸發器和，可通過軟件寫入戶報警上下限。DS18B20溫度傳感器的部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結構為8字節的存儲器，結構如圖3所示。頭2個字節包含

7、測得的溫度信息，第3和第4字節和的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。第5個字節，為配置寄存器，它的容用于確定溫度值的數字轉換分辨率。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉換為相應精度的溫度數值。該字節各位的定義如圖3所示。低5位一直為1，TM是工作模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式，DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶要去改動，R1和R0決定溫度轉換的精度位數，來設置分辨率。圖3 DS18B20字節定義由表1可見，DS18B20溫度轉換的時間比較長，而且分辨率越高，所需要的溫度數據轉換時間越長。因此，在實際應用中要將分辨率和轉換時間權衡考慮。表1 DS18B20溫度

8、轉換時間表高速暫存RAM的第6、7、8字節保留未用，表現為全邏輯1。第9字節讀出前面所有8字節的CRC碼，可用來檢驗數據，從而保證通信數據的正確性。當DS18B20接收到溫度轉換命令后，開始啟動轉換。轉換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1、2字節。單片機可以通過單線接口讀出該數據，讀數據時低位在先，高位在后，數據格式以0.0625LSB形式表示。當符號位0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉換為十進制；當符號位1時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數值。表2是一部分溫度值對應的二進制溫度數據。DS18B20完成溫度轉

9、換后，就把測得的溫度值與RAM中的TH、TL字節容作比較。若TH或TTL，則將該器件的報警標志位置位，并對主機發出的報警搜索命令作出響應。因此，可用多只DS18B20同時測量溫度并進行報警搜索。在64位ROM的最高有效字節中存儲有循環冗余檢驗碼（CRC）。主機ROM的前56位來計算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比較，以判斷主機收到的ROM數據是否正確。DS18B20的測溫原理是這這樣的,器件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振蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器2的脈沖輸入。器件中還有一個計數門

10、，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所對應的一個基數分別置入減法計數器1、溫度寄存器中，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，如此循環直到減法計數器計數到0時，停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數值就是所測溫度值。其輸出用于修正減法計數器的預置值，只要計數器

11、門仍未關閉就重復上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。系統對DS18B20的各種操作按協議進行。操作協議為：初使化DS18B20（發復位脈沖）發ROM功能命令發存儲器操作命令處理數據。2、LCD工作原理LCD 顯示模塊是一種既簡便又省電的方法。文字型LCD 顯示模塊已被廣泛的應用于事務機、電子儀表與相關高級產品上。常見文字型LCD 模塊有16字x1行、16字x2行、20字x1行、20字x2行、20字x4行等多種規格可供選擇。 EDA開發平臺配置了文字型 LCD 模塊，其部是由 LCD 顯示器、LCD

12、驅動器、LCD 控制器三部份所組成如圖4所示 。目前市售 LCD 模塊其控制方法均一樣，LCD 模塊部所使用的LCD控制器均與HITACHI的HD44780兼容，此背光 LCD 模塊具有16根腳位 ( 不含背光 )。不同廠牌的模塊模塊亦可互換，其應用方式亦均一樣。具體的參數請參照此液晶的數據手冊。LCD文字型模塊，每個字符可顯示 5 * 7 或 5 * 10點字圖形，包含標準之 ASCII 碼 ( 含大小寫英文字母、阿拉伯數字與特殊符號等 )。圖4 文字型LCD模塊的結構圖控制器驅動器顯示器一、LCD 控制指令與功能：1. 清除顯示( Clear Display )：將ASCII碼20H填入D

13、DRAM，并設定地址計數AC=0，由標將回至地址00H。RS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2. 游標歸位( Returm Home )：設定由標地址回歸至00h，但不清除DDRAM的容。AC設為0。RS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3. 進入模式( Entry Mode )：設定輸入一個字符后，光標予顯示字符的位移方向。I/D=0，游標向左移，AC減1；I/D=1，游標向右移，AC加1；SH=0，顯示字符不移動；SH=1，I/D=0，顯示字符向左移；SH=

14、1，I/D=1，顯示字符向右移；RS RW DB7 DB6 DB5DB4DB3DB2DB1DB00 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH 4. 顯示開關控制( Display on/off Control ) 設定顯示器、光標與是否閃爍光標控制D=0，顯示器關閉；D=1，顯示器開啟C=0，光標不顯示；D=1，光標顯示B=0，游標不閃爍；D=1，游標閃爍RS RW DB7 DB6 DB5DB4DB3DB2DB1DB00 0 0 0 0 0 1 D C B 5. 光標與顯示器移動( Cursor or Display Shift ) 設定光標或顯示器移動方向(DDRAM容不變) S/C=0，字

15、符不移動；R/L=0，游標向左移；R/L=1，游標向右移；S/C=1，R/L=0，字符與光標向左移；S/C=1，R/L=1，字符與光標向右移RS RW DB7 DB6 DB5DB4DB3DB2DB1DB00 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6. 功能設定( Function Set ) 設定接口位長度(DL)、顯示列數(N)與顯示字符類型(F)功能。DL=0，接口位長度8位；DL=1，接口位長度4位；N=0，只顯示一列字符；N=1，可顯示兩列字符；F=0，顯示5x8字型；F=1，顯示5x11字型；RS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 0 0 0 1 D

16、L N F * * 7. 設定CGRAM地址( Set CGRAM Address ) 設定CGRAM的地址計數器ACRS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 0 0 1 AC5AC4AC3AC2AC1AC0 8. 設定DDRAM地址( Set DDRAM Address ) 設定DDRAM的地址計數器ACRS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 0 1 AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 9. 讀取忙碌旗號與地址( Read Busy and Address ) 設定從CGRAM或DDRAM地址讀取忙碌旗號(BF,Busy Flag

17、)與地址計數器AC的數據。RS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 0 1 BF AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 10.存數據寫入( Write Data to RAM ) 將D0-D7的數據寫入CGRAM或DDRAM部。(依前一筆寫入地址而定)RS RW DB7 DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 1 0 Data 二、LCD時序LCD顯示同樣對時序要求嚴格，其時序主要分為讀時序和寫時序如下圖。1、LCD寫時序2、LCD讀時序三、各功能模塊設計和仿真：1、DS18B20溫度傳感器電路DS18B20可以采用兩種方式供電，在這采用電源供電方式，DS18B

18、20的1腳接地，2腳作為信號線，3腳接電源。當DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A/D轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10us。采用寄生電源供電方式時VDD端接地。由于單線制只有一根線，因此發送接口必須是三態的。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，因此，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數據，在進行寫命令后，主機需啟

19、動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。DS18B20模塊生成如圖5。 圖5 DS18B20功能模塊在該模塊中inclk為時鐘輸入端，DQ為ds18b20的數據總線的輸入端，sel3.0為數碼管位選輸出端，seg7.0為數碼管段選輸出，templlreture10.0為當前溫度的輸出端，baojing為報警信號的輸出端。2、DS18B20的復位時序 3、DS18B20的讀時序對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15秒之就得釋放單總線，以讓DS18B20把數據傳輸到單總線上。DS18B20在完成一個讀時序過程

20、，至少需要60us才能完成。4、DS18B20的寫時序對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之就得釋放單總線。5、溫度轉換命令子程序 溫度轉換命令子程序主要是發溫度轉換開始命令，當采用12位分辨率時轉換時間約為750ms，在本程序設計中采用1s顯示程序延時法等待轉換的完成。溫度轉換命令子程序流程圖如上圖，圖9所示，具體程序見附錄。 開始溫度零下?溫度值取

21、補碼置“”標志計算小數位溫度BCD值 計算整數位溫度BCD值 結束置“+”標志NY發DS18B20復位命令發跳過ROM命令發溫度轉換開始命令 結束圖9 溫度轉換流程圖 圖10計算溫度流程圖6、計算溫度子程序計算溫度子程序將RAM中讀取值進行BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖10所示。2、時鐘與顯示控制電路多功能數字鐘應該具有的功能有：顯示時分秒、整點報時、小時和分鐘可調等基本功能。首先要知道鐘表的工作機理，整個鐘表的工作應該是在1Hz信號的作用下進行，這樣每來一個時鐘信號，秒增加1秒，當秒從59秒跳轉到00秒時，分鐘增加1分，同時當分鐘從59分跳轉到00分時，小時增加

22、1小時，但是需要注意的是，小時的圍是從023時。在實驗中為了顯示的方便，由于分鐘和秒鐘顯示的圍都是從059，所以可以用一個3位的二進制碼顯示十位，用一個四位的二進制碼（BCD碼）顯示個位，對于小時因為它的圍是從023，所以可以用一個2位的二進制碼顯示十位，用4位二進制碼（BCD碼）顯示個位。開發板提供50Mhz的時鐘頻率，而時鐘需要的是1Hz時鐘信號，因此為了得到準確的1Hz信號，必須對輸入的系統時鐘進行分頻。其封裝見附件總電路圖的shizhong模塊。3、LCD顯示的實現電路1、LCD顯示電路組成LCD顯示包括時鐘分頻（圖6）、和LCD控制（圖7）模塊。其中時鐘分頻顧名思義是對整個LCD顯示

23、提供頻率脈沖，計數器對LCD控制器控制，LCD控制模塊實現對LCD的初始化，指令寫入與容的編碼顯示。LCD顯示控制模塊，其中M5.0為計數器位數輸入端，clk1為時鐘輸入端，s110.0為溫度數據輸入端，h13.0和h103.0分別為時鐘的小時的個位和十位輸入端，m13.0和m103.0分別為時鐘的分的個位和十位輸入端，se13.0和se103.0分別為時鐘的秒的個位和十位輸入端，D0D7為輸出端作為8位二進制碼傳輸給LCD，rs為LCD的數據或命令的選擇端。2、LCD程序設計流程圖如圖8部分命令設置程序（具體程序見附錄LCD顯示驅動程序）when 0 => Q <=x"

24、01" RS<='0'- 清屏when 1 => Q <=x"38" RS<='0'-工作方式設置（初始化）when 2 => Q <=x"06" RS<='0'-輸入方式設置when 3 => Q <=X"0f" RS<='0'-顯示開關控制（設置顯示、光標與閃爍開、關） when 7 => Q <=x"40" RS<='0' - CGRAM.wh

25、en 36 => Q <=x"c0" RS<='0' -SECOND Row" li gong da xue ! ".when 16 => Q <=x"80" RS<='0' - FIRST Row.when 55 => Q <=x"0c" RS<='0' when others => Q <=x"A0" RS<='1'開始顯示控制顯示開關輸入方式清屏設置CGR

26、AM地址并自定義符號編碼設置DDRAM地址輸入數據是否需要移動是否顯示第二行移動操作否否否是是 圖8 程序流程圖四、結果分析與調試：本次課程設計在達到設計基本功能的同時，還加入了其他多項輔助功能，使設計項目更加人性化、更加完善。主要功能有DS18B20溫度讀取LED數碼管顯示、LCD1602溫度顯示、LCD1602當前時間顯示和時間調接以與溫度設定報警等功能。在整個設計調試過程中，也出現了一些錯誤和難關，但經過小組的探討，查閱相關資料以與詢問指導老師等方法，最終還是逐步的解決了所遇到的問題。在下面列舉幾個主要的問題。首先遇到的第一個問題就是LED數碼管的編碼轉換上出現了錯誤。在DS18B20中

27、傳輸出來的溫度數據是兩字節的二進制數據，在將溫度數值轉換成驅動LED顯示的八位二進制數時，沒有注意開發板上的數碼管是共陰極還是共陽極，顯示出錯。編碼取反后恢復正常。第二是LCD顯示時顯示亂碼，在編程時開始是在LCD驅動外部編碼然后傳輸進入LCD驅動，驅動部直接讀取編好后傳輸過來的兩位十六進制數，但LCD顯示出錯，顯示為亂碼，出錯原因可能是編碼傳輸和顯示時間不夠等等。最后將編碼轉換程序放入LCD顯示驅動中，將DS18B20讀取的兩字節數據，直接傳輸入驅動中再進行碼字轉換成LCD顯示所需的數碼。在設計中還有很多小問題，比如說計數器位數不夠，LCD顯示出現延遲等等。總體來說，所遇到的問題都得到了有效

28、地解決，有的是原有基礎上找出錯誤修改，有的是換一種方法實現，解決問題實現目標方法多種多樣，但只要目的達到都是一種成功。五、體會：經過為期三周的時間的課程設計，掌握了電子技術、EDA技術、電子測量和計算機接口等綜合性應用技術；熟悉控制系統、嵌入式系統和可編程片上系統的設計方法；能設計出具有一定功能和規模的電子應用電路。對以后相關工作的設計有了一定的幫助。六、參考文獻：1 EDA技術 郭勇 高等教育 2004-07出版2 何賓 EDA原理與應用 清華大學 2009-06出版3 剛 EDA技術簡明教程 大學 2004-07出版4 江國強 EDA技術與應用(第3版) 電子工業 2010-04出版5 周

29、立功 EDA實驗與實踐 航空航天大學 2007-09出版6 郭振武、叢紅俠 EDA實驗教程 南開大學 2011-08出版7 松、 黃繼EDA技術與VHDL(第3版) 清華大學 2009-09出版8 羅力凡、 常春藤 基于VHDL的FPGA開發快速入門技巧實例 人民郵電 2009-05出版9 松、黃繼業、 明 EDA技術實用教程:Verilog HDL版(第4版) 科學 2010-07出版10 譚會生、 昌凡 EDA技術與應用:Verilog HDL版(第3版) 電子科技大學 2011-07出版11 周潤景、 良碧 基于Quartus II的數字系統Verilog HDL設計實例詳解 電子工業

30、2010-05出版七、附錄：1、模塊電路圖2、實物圖3、程序清單1、DS18B20控制程序與LED數碼管顯示驅動程序代碼LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY BO ISPORT(DQ:inOUT STD_LOGIC; -DS18B20的單數據總線-DQ2:IN STD_LOGIC;inclk:in std_logic;-k1,k2,k3,k4,k5:in std_logic;-sel:out std_logic_ve

31、ctor(3 downto 0);-數碼管位選seg:out std_logic_vector(7 downto 0);-數碼管段選templlreture:out std_logic_vector(10 downto 0); -當前溫度baojing:out std_logic -報警信號);END;ARCHITECTURE bhv OF BO ISconstant ml1:std_logic_vector(15 downto 0):="00010" -命令1，即前一字節忽略讀DS18B20的ROM 后一字節開始轉換溫度constant ml2:std_logic_vec

32、tor(15 downto 0):="11101" -命令2，前一字節忽略讀DS18B20的ROM 后一字節開始讀暫存器signal templ1,templ2:std_logic_vector(7 downto 0); -從DS18b20讀出的兩字節溫度signal d,c,b,a:std_logic_vector(7 downto 0);-十進制數后的個位、小數點第一位、第二位對應的數碼管的段數值signal var1,var2,var3,var4:integer;-分別對應將二進制數據轉化為十進制數后的個位、小數點第一位、第二位signal current_templ

33、:std_logic_vector(10 downto 0); -當前溫度signal cur:std_logic_vector(7 downto 0); -當前溫度signal ng:std_logic; -負數標志位signal clk:std_logic;signal count_48:std_logic_vector(4 downto 0);beginprocess(inclk)beginif rising_edge(inclk) thencount_48<=count_48+1;if count_48="11000" thenclk<=not clk;

34、count_48<="00000"end if;end if;end process;process(clk)variable saomiao:std_logic_vector(1 downto 0); -掃描變量variable count1:std_logic_vector(10 downto 0); -計數器1，用于DS18B20初始化時計時，以產生時序variable count2:std_logic_vector(9 downto 0); -計數器2，用于向DS18B20寫命令時計時，以產生時序variable count3:std_logic_vector

35、(7 downto 0); -計數器3，用于向DS18B20讀數據時計時，以產生時序variable fenping_saomiao:std_logic_vector(7 downto 0); variable i:integer range -1 to 15:=15; -命令比特計數值variable init:integer range 0 to 1:=0; -完成初始化標志variable j:integer range 0 to 8:=0; -讀溫度時，比特計數值variable k:integer range 0 to 1:=0; -用于指示讀取哪個溫度值variable state

36、:integer range 0 to 2:=0; -狀態標志，0時寫命令1,1時寫命令2,2時讀取溫度variable templ:std_logic_vector(7 downto 0);beginif rising_edge(clk) thenfenping_saomiao:=fenping_saomiao+1;if fenping_saomiao="11111111" thensaomiao:=saomiao+1; -掃描case saomiao is -對數碼管進行位掃描when "00"=>sel<="0001"

37、;seg<=a; -注意數碼管的位選信號是低電平有效when "01"=>sel<="0010"seg<=b;when "10"=>sel<="0011"seg<=c;when "11"=>sel<="0100"seg<=d;when others=>sel<="0000"end case;end if;if state=0 thenif init=1 then -若初始化完成，開始寫

38、命令1count2:=count2+1;if count2="0000000001" then -將總線拉低DQ<='0'elsif count2="0000001100" then -在15us向總線寫一比特數值DQ<=ml1(i);elsif count2="0001011010" then -在寫時序的15us60us，DS18B20對總線采樣，所以取90usDQ<='1'elsif count2="1010110100" then -在大于1us之后，總線拉

39、低，產生下一寫時序-DQ<='0'count2:="0000000000" -計數器歸零i:=i-1; -寫下1比特命令if i=-1 then -寫完命令，命令計數值歸零，初始化標志歸零，以產生下次初始化，狀態轉為1，即將寫命令2i:=15;init:=0;state:=1;end if;end if;else -init=0時進行初始化count1:=count1+1;if count1="1" then DQ<='1'elsif count1="1" then -拉低DQ<=&#

40、39;0'elsif count1="" then -初始化時要求，低電平至少保持480us，這里取500usDQ<='1'elsif count1="" then -要求15us60us，拉高，這里取30us（530），再釋放總線，以讓DS18B20發出存在脈沖DQ<='Z'elsif count1="" then -存在脈沖為60us240us，830，再拉高DQ<='1'elsif count1="" then -整個時序要求960us

41、，這里取1024usinit:=1;count1:="" -總線拉低（也可以不拉低），初始化標志置1，即下次不進行初始化，計數器歸零end if;end if;elsif state=1 then -state=1，寫命令2if init=1 thencount2:=count2+1;if count2="0000000001" thenDQ<='0'elsif count2="0000001100" thenDQ<=ml2(i);elsif count2="0001011010" th

42、enDQ<='1'elsif count2="0001011100" thencount2:="0000000000"i:=i-1;if i=-1 theni:=15;init:=0;state:=2;end if;end if;elsecount1:=count1+1;if count1="1" then DQ<='1'elsif count1="1" then -拉低DQ<='0'elsif count1="" then -初

43、始化時要求，低電平至少保持480us，這里取500usDQ<='1'elsif count1="" then -要求15us60us，拉高，這里取30us（530），再釋放總線，以讓DS18B20發出存在脈沖DQ<='Z'elsif count1="" then -存在脈沖為60us240us，830，再拉高DQ<='1'elsif count1="" then -整個時序要求960us，這里取1024usinit:=1;count1:="" -總線

44、拉低（也可以不拉低），初始化標志置1，即下次不進行初始化，計數器歸零end if;end if;else -state=2，讀取溫度if k=0 then -k=0，讀取第一字節溫度（低字節）count3:=count3+1;if count3="00000001" thenDQ<='0'elsif count3="00000100" then -低電平至少1us，在釋放總線DQ<='Z'elsif count3="00001101" then -要求在15us讀取溫度templ(j):=D

45、Q;elsif count3="01010000" then -讀時序至少60us，這里取80usDQ<='1'elsif count3="01010010" then -計數器歸零count3:="00000000"j:=j+1; -讀取下一比特if j=8 then -讀取完j:=0; -歸0k:=1; -讀第2字節templ1<=templ;end if;end if;else -k=1 讀第2字節count3:=count3+1;if count3="00000001" then

46、DQ<='0'elsif count3="00000100" thenDQ<='Z'elsif count3="00001101" thentempl(j):=DQ;elsif count3="01010000" thenDQ<='1'elsif count3="01010010" thencount3:="00000000"j:=j+1;if j=8 thenj:=0;k:=0;state:=0; -狀態標志歸零，進入下次大循環

47、if (templ and "11111000")="11111000" then -如果溫度是負數則需要轉換下templ:=(not templ);templ1<=(not templ1)+1;if templ1="0000000" then templ:=templ+1;end if;ng<='1' -負溫度標志elseng<='0'end if;current_templ<=templ(2 downto 0) & templ1; -溫度值是templ_value2的

48、低5位和templ_value1end if;end if;end if;end if;end if;end process;-process()-end process;process(current_templ)beginif CONV_INTEGER(current_templ)/16>20 then -如果溫度大于25度，報警baojing<='1'elsebaojing<='0'end if;templlreture<=current_templ; if ng='1' thend<="010000

49、00" -負號var3<=CONV_INTEGER(current_templ)/160 rem 10; -十位var2<=CONV_INTEGER(current_templ)/16 rem 10; -個位var1<=CONV_INTEGER(current_templ)*10/16 rem 10; -小數點后一位elsevar4<=CONV_INTEGER(current_templ)/1600; -百位var3<=CONV_INTEGER(current_templ)/160 rem 10; -十位var2<=CONV_INTEGER(cur

50、rent_templ)/16 rem 10; -個位var1<=CONV_INTEGER(current_templ)*10/16 rem 10; -小數點后一位 end if;case var4 is-百位when 0 => d <= "00000000"-000when 1 => d <= "00000110"-100when 2 => d <= "01011011"-200when 3 => d <= "01001111"-300when 4 =>

51、d <= "01100110"-400when 5 => d <= "01101101"-500when 6 => d <= "01111101"-600when 7 => d <= "00000111"-700when 8 => d <= "01111111"-800when 9 => d <= "01101111"-900when others => d <= "01000000&qu

52、ot;end case;case var3 is-十位when 0 => c <= "00111111"when 1 => c <= "00000110"when 2 => c <= "01011011"-2when 3 => c <= "01001111"-3when 4 => c <= "01100110"-4when 5 => c <= "01101101"-5when 6 => c <= "01111101"-6when 7 => c <= "00000111"-7when 8 => c <= "01111111"-8when 9 => c <= "01101111"-9when others => c <= "00000000"end case;case var2 is-個位when 0 => b