數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

在DS18B20間的任何通信都需要以初始化序列開始，如圖2所示。一個(gè)復(fù)位脈沖跟著一個(gè)存在脈沖表明DS18B20已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。當(dāng)DS18B20處于寫存儲(chǔ)器操作和溫度A／D轉(zhuǎn)換操作時(shí)，總線上必須有強(qiáng)的上拉，上拉開啟時(shí)間最大為10μs。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。外電源供電的好處是I／O線上不需要加強(qiáng)上拉，而且總線控制器不用在溫度轉(zhuǎn)換期間總保持高電平。這樣在轉(zhuǎn)換期間可以允許在單線總線上進(jìn)行其他數(shù)據(jù)往來。
1．2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電路圖
系統(tǒng)工作時(shí)先由使用者設(shè)定溫度值的上下限值，溫度值輸入后，這時(shí)LED顯示器顯示設(shè)定溫度，以便操作人員核對(duì)設(shè)定溫度，然后溫度檢測(cè)電路將測(cè)點(diǎn)的溫度輸入單片機(jī)，經(jīng)軟件濾波后作為實(shí)測(cè)溫度，此后顯示器將一直顯示實(shí)測(cè)溫度。本系統(tǒng)硬件主要包括單片機(jī)的最小系統(tǒng)、溫度采集電路、鍵盤接口、顯示電路、報(bào)警電路、驅(qū)動(dòng)電路及串口通信等。數(shù)字溫度計(jì)的電路圖分為3部分：第1部分是溫度傳感器DS18 B20與單片機(jī)之間的連接，該部分只有3根線，一根接地，一根接電源，還有一根接到單片機(jī)的P3．7只讀端，該溫度傳感器是一塊集成的芯片，所以溫度處理以后直接由單片機(jī)讀取即可；第2部分是溫度的設(shè)置，選擇矩陣式鍵盤，用8個(gè)I／O控制了16個(gè)按鈕開關(guān)。由P00～P03循環(huán)輸出低電平，然后檢測(cè)P04～P07的狀態(tài)，且都加上上拉電阻；第3部分就是電路的顯示部分，溫度上下限設(shè)置好了以后，傳感器將溫度值送到單片機(jī)進(jìn)行處理，處理結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后在數(shù)碼管上顯示處理的結(jié)果。數(shù)碼管的顯示除了數(shù)字的顯示外，還有處理結(jié)果的顯示，即在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候要進(jìn)行代碼處理。
文獻(xiàn)介紹了DS18B20可以采用2種方式供電，一種是采用寄生電源供電方式；另一種是外接電源供電方式。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要，選擇寄生電源供電方式，可在無本地電源的情況下進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫。文獻(xiàn)介紹了傳感器和單片機(jī)的接口技術(shù)，基于本文采用的溫度傳感器的單線通信，所以只需要在單片機(jī)中找一個(gè)通信口分配給它即可。綜合以上信息，參考文獻(xiàn)完成了上述電路圖。