1、智能儀器課程設計 課程設計題目：基于DS18B20的溫度測量控制軟件 硬件：DP-51PROC實驗箱， TKS MONITOR51 軟件：keil 匯編 C51課程設計任務 該設計模擬一個實驗的溫度測量控制系統 該設計測量溫度（0-99）,判斷溫度是否在設定范圍，如果不在設定范圍，驅動步進電機動作，（使溫度保持在設定范圍）。設計任務詳細 編寫單片機軟件 包括溫度測量模塊、溫度顯示模塊、溫度范圍設定模塊，步進電機驅動模塊，其中： 基本要求為：溫度測量和步進電機驅動控制； 溫度顯示和溫度范圍設定。 其他功能： 在溫度超出設定范圍時蜂鳴器報警 溫度的遙控設定； 利用zlg8290鍵盤接口和顯示模塊編

2、寫簡單計算器程序溫度測量模塊 在實驗箱B4區123T1DS18B2012JP12P_EXTR945KC47104JK127DQVCCDS18B20內部結構 傳感器 溫度測量電路 存儲器 ROM、RAM、EEPROM 通信單元DS18B20內部的存儲器：內部的存儲器： （1）光刻光刻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

3、以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 （2）RAM（高速暫存存儲器 ） 高速暫存存儲器由9個字節組成，其分配如表5所示。當溫度轉換命令發布后，經轉換所得的溫度值以二字節補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節。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，先將補碼變為原碼，再計算十進制值。表 2是對應的一部分溫度值。第九個字節是冗余檢驗字節。寄存器內容字節地址字節地址溫度值低位 （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

4、器4保留5保留6保留7CRC校驗值8DS18B20暫存寄存器分布溫度計算：Ds18b20 用 12 位存貯溫值度 最高位為符號位， 負溫度S=1 正溫度 S=0 如0550H 為+85 0191H 為 25.0625 ,FC90H 為-55 18b20 的溫度存儲方式TMR1R011111TMR1R011111 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）配置寄存器結構該字節各位的意義如下：（3）EEPROM配置寄存器如下表所

5、示：（DS18B20出廠時被設置為12位）R1R0分辨率溫度最大轉換時間009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms溫度分辨率設置表由于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，主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。DS18

6、B20的讀寫時序的讀寫時序DS18B20的一線工作協議流程是：初始化ROM操作指令存儲器操作指令數據傳輸。 DS18B20的復位時序的復位時序DS18B20的讀時序的讀時序DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。DS18B20的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在15us（微秒）之內就得釋放單總線，以讓DS18B20把數據傳輸到單總線上。DS18B20完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。DS18B20的寫時序的寫時序DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。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DS18

7、B20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之內就得釋放單總線。指 令約定代約定代碼碼功功 能能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址）符合 ROM55H發出此命令之后，接著發出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應的 DS1820 使之作出響應，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準備。搜索 ROM0FOH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 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發溫

8、度變換命令。適用于單片工作。告警搜索命令0ECH執行后只有溫度超過設定值上限或下限的片子才做出響應。ROM指令表指 令約定約定代碼代碼功功 能能溫度變換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RAM中。讀暫存器0BEH讀內部RAM中9字節的內容寫暫存器4EH發出向內部RAM的3、4字節寫上、下限溫度數據命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節的數據。復制暫存器48H將RAM中第3 、4字節的內容復制到EEPROM中。重調 EEPROM0B8H將EEPROM中內容恢復到RAM中的第3 、4字節。讀供電方式0B4H讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發送“ 1 ”。RAM指令表DS18B20的一線工作協議流程是：初始化ROM操作指令存儲器操作指令數據傳輸。 根據DS18B20的通訊協議，主機（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，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送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，后發出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號