单片机应用技术项目教程（C语言版）-项目十 8路温度采集监控系统

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1、项目十8路温度采集监控系统计算机控制项目实战项目十8路温度采集监控系统终极目标:能利用AT89S52单片机及DS18B20单线数字传感器，通过C语言程序实现8路温度采集监控，完成单片机输入输出控制系统的设计、运行及调试。促成目标:了解DS18B20内部结构；掌握DS18B20工作步骤；掌握DS18B20的通讯协议；会利用I/O口进行键盘、显示以及温度采集电路设计；会利用ROM操作命令和存储器操作命令实现温度采集。DS18B20温度传感器温度测量与控制技术在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。DS18B20单线数字温度传

2、感器因测量精度高电路简单，价格低廉而被广泛使用。每片DS18B20都有唯一的产品序列号并存储在内部ROM中，以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个DS18B20芯片，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20引脚功能DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息，因此在单片机和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。引脚符号说明1GND接地2DQ数据输入/输出脚3VDD可选的VDD引脚DS18B20供电方式寄生电源方式是在信号线处于高电平期间把能量储存在内部寄生电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电

3、能工作，直到高电平到来再给寄生电源（电容）充电。外部供电方式外部供电方式是从VDD引脚接入一个外部电源。DS18B20内部结构及功能主要包括：寄生电源、温度传感器、64位ROM和单总线接口、存放中间数据的高速暂存器RAM、用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）产生器、配置寄存器等部分。64位光刻ROM光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，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DS1

4、8B20自身的序列号；最后8位是前面56位的循环冗余校验码。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。温度传感器完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供；这是12位转化后得到的12位数据，存储在两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。温度/数据转

5、换关系温度数据输出（二进制）数据输出（十六进制）+125℃000001111101000007D0h+85℃00000101010100000550h+25.0625℃00000001100100010191h+10.125℃000000001010001000A2h+0.5℃00000000000010000008h0℃00000000000000000000h-0.5℃1111111111111000FFF8h-10.125℃1111111101011110FF5Eh-25.0625℃1111111001101111

6、FE6Fh-55℃1111110010010000FC90h存储器暂存存储器包含了8个连续字节第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是配置寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。一个非易失性的可电擦除的EEPROM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和配置寄存器。配置寄存器配置寄存器字节各位的意义如下：低五位一直都是1。TM用于设置DS18B20在工作模式还是在测试

7、模式。出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，出厂时被设置为12位。R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750msDS18B20通讯协议通过单线总线端口访问DS18B20的协议主要包括初始化；ROM操作命令；存储器操作命令及执行/数据。初始化和DS18B20之间的任何通讯都需要以初始化序列开始。初始化序列包括一个由总线控制器发出的复位脉冲和跟有其后由从机发出的存在脉冲。DS18B20初始化代码如下：voidInit_DS18B2

8、0(void){DQ=1;//DQ复位Delay(8);//稍做延时DQ=0;//单片机将DQ拉低Delay(80);//精确延时大于480usDQ=1;//拉高总线，释放总线Delay(14);Delay(20);}ROM操作命令一旦总线控制器探测到一个存在脉冲，它就可以发出5个ROM命令中的任一个，所有ROM操作