一種多用智能溫度測(cè)量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

包括信號(hào)采集、系統(tǒng)控制、數(shù)字顯示、高溫報(bào)警四個(gè)部分。傳感器DS18B20為信號(hào)采集器件所采集到的溫度信號(hào)，通過內(nèi)部處理由傳感器的DQ端送到單片機(jī)P3．2端口，經(jīng)單片機(jī)的計(jì)算處理后，由P0口和P1口分別作為4位共陽數(shù)碼管的段控信號(hào)和位控信號(hào)，共同完成對(duì)所測(cè)溫度值的數(shù)字顯示，最高位是符號(hào)顯示，如顯示負(fù)號(hào)“-”時(shí)，表示當(dāng)前溫度是負(fù)溫度，否則為正溫度；由P2．0端口控制蜂鳴器，當(dāng)測(cè)量的溫度超過“預(yù)設(shè)報(bào)警溫度”時(shí)，發(fā)出提示音報(bào)警；P2．1～P2．3端口來控制黃、綠、紅3個(gè)發(fā)光二極管分別表示低溫、正常、高溫三種溫度狀態(tài)。石英晶體JT和電容C2，C2共同組成晶振電路；電容C1、電阻R13、SB共同構(gòu)成復(fù)位電路；其中電阻R13。為下拉電阻，SB為手動(dòng)復(fù)位按鈕。

2 軟件設(shè)計(jì)
為了便于子程序的調(diào)用和維護(hù)系統(tǒng)，程序遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的原則，主要完成包括讀DS18B20溫度數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的整理轉(zhuǎn)換、溫度顯示、報(bào)警等模塊的設(shè)計(jì)。由于程序任務(wù)相對(duì)較少，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，本系統(tǒng)由主程序和多個(gè)子程序組成，采用順序性結(jié)構(gòu)主程序流程。
2．1 軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)
由于DS18B20采用的是單線總線協(xié)議方式，即在一條數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而單片機(jī)硬件上不支持單總線協(xié)議，因此必須采用軟件方法來模擬單總線的協(xié)議是序來完成對(duì)DS18B20芯片的訪問。
由于DS18B20是在一根I／O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有嚴(yán)格的時(shí)序要求，它有嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。所有時(shí)序都是將單片機(jī)作為主設(shè)備，DS18B20作為從設(shè)備，而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求DS18B20回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。