1、基于單片機的溫度檢測及計算器設計匯報人：楊業青 匯報時間：2017.01.17目錄content軟件設計1 13 3設計內容及目的單片機最小系統原理圖總結與體會信息工程學院E2114 42 2設計內容及目的1利用DS18B20傳感器設計一個溫度檢測系統，以實現實時檢測環境溫度的目的運用單片機最小系統設計一個簡易計算器，實現四位數以內的整數的加減乘除運算 設計內容第一章節 設計內容及目的01020304熟練單片機的內部資源以及各個引腳的功能通過實踐來增強動手能力通過寫程序來提高自己的程序設計方法與步驟結合模數電知識以及相關的硬件知識整體把握設計內容第一章節 設計內容及目的 計算數碼管 顯示按鍵檢

2、測掃描切換鍵計算器功能設計方法與步驟一. 簡易計算器設計主體思想切換鍵的功能是實現計算器按鍵不足的問題按鍵檢測掃描是根據切換鍵所處的不同狀態，按下數字鍵后返回不同的值數碼管顯示的功能為顯示按鍵輸入的數值及運算的結果根據輸入的數值和通過識別符號位來計算出結果信息工程學院E211 DS18B20直接將環境溫度轉化成數字信號，以數字碼方式串行輸出 數碼管顯示原理動態掃描原理：通過控制位選端和各段引腳送入數據，極大地節省了I/O口利用DS18B20溫度傳感器實現環境溫度的檢測把檢測到的溫度通過數碼管顯示出來二. 溫度檢測設計主體思想單片機最小系統原理圖2一. 單片機最小系統硬件框圖二. 單片機最小系統

3、原理圖計算器設計溫度檢測設計溫度檢測設計計算器設計數碼管控制部分：通過P0控制段碼的送入，P3高四位控制位選，選通數碼管DS18B20硬件電路按鍵檢測部分檢測P2口電平數碼管控制部分：通過P0控制段碼的送入，P3高四位控制位選，選通數碼管1. 計算器及溫度檢測涉及的硬件電路模塊0102032. DS18B20溫度傳感器DS18B20溫度傳感器特性典型的硬件連接方式DS18B20的使用方法信息工程學院E21101DS18B20溫度傳感器特性 數字化溫度傳感器DS18B20采用單總線協議，即與單片機接口僅需占用一個I/O口，無需任何外部元件，直接將模擬溫度量轉化為數字信號，并從單總線串行輸出，從而

4、大大簡化了傳感器與微處理器的接口。主要特性： 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 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 DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，實現組網多點測溫 DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 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 溫范圍55+125，在-10+85時精度為0.5 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 在9位分辨率

5、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 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 負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發熱而燒毀， 但不能正常工作。02典型的硬件連接方式要想使DS18B20進行精確的溫度轉換，I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量，由 于每個DS18B20在溫度轉換期間工作電流達到1mA，當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時，只靠上拉電阻就無法提供足夠的 能量，會造成無法轉換溫度或溫度誤差極大。在外部電源供電方式下，DS18B20工

6、作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統。03DS18B20的使用方法工作時序：復位時序（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微秒時間之內產生一個由DS18B20所返回的低電平“0”。據該狀態可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，

7、不然會使程序進入死循環，所以要進行超時控制）。（7） 若CPU讀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。寫數據時序（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送字節（一次只發送一位）。（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（5）的操作直到所有的字節全部發送完為止。（7） 最后將數據線拉高。讀數據時序（1）將數據線拉高“1”。（2）延時2微秒。（3）將數據線拉低“0”。（4）延時6微秒。

8、（5）將數據線拉高“1”。（6）延時4微秒。（7）讀數據線的狀態得到1個狀態位，并進行數據處理。（8）延時30微秒。（9）重復，直到讀取完一個字節。DS18B20指令集：溫度轉換 44H 啟動DS18B20進行溫度轉換讀暫存器 BEH 讀暫存器9字節二進制數字寫暫存器 4EH 將數據寫入暫存器的TH、TL字節復制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節寫到E2PROM中讀電源供電方式 B4H 啟動DS18B20發送電源供電方式的信號給主CPU讀ROM 33H 讀DS18B20溫度傳感器ROM中的編碼（64位地址）匹配ROM 55H 發出64位ROM編碼跳過ROM CCH 直接向18B20發溫度變換指令，適用于一個從機軟件設計3一. 程序流程圖開始DS18B20初始化讀一位數據讀一個字節寫一個字節獲取溫度并轉換讀取寄存器中的溫度數據顯示結束1.溫度顯示程序設計2.計算器程序設計開始切換鍵是否按下？溫度顯示結合切換鍵和按鍵掃描函數返回不同的數值切換鍵所處的狀態（dis）數據處理，鍵入數值數字鍵？符號鍵？第一個數清零，輸入第二個運算數根據符號鍵計算出結果結束總