數字溫度計的設計

在DS18B20間的任何通信都需要以初始化序列開(kāi)始，如圖2所示。一個(gè)復位脈沖跟著(zhù)一個(gè)存在脈沖表明DS18B20已經(jīng)準備好發(fā)送和接收數據。當DS18B20處于寫(xiě)存儲器操作和溫度A／D轉換操作時(shí)，總線(xiàn)上必須有強的上拉，上拉開(kāi)啟時(shí)間最大為10μs。由于單線(xiàn)制只有一根線(xiàn)，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(xiàn)上不需要加強上拉，而且總線(xiàn)控制器不用在溫度轉換期間總保持高電平。這樣在轉換期間可以允許在單線(xiàn)總線(xiàn)上進(jìn)行其他數據往來(lái)。
1．2 系統設計的電路圖
系統工作時(shí)先由使用者設定溫度值的上下限值，溫度值輸入后，這時(shí)LED顯示器顯示設定溫度，以便操作人員核對設定溫度，然后溫度檢測電路將測點(diǎn)的溫度輸入單片機，經(jīng)軟件濾波后作為實(shí)測溫度，此后顯示器將一直顯示實(shí)測溫度。本系統硬件主要包括單片機的最小系統、溫度采集電路、鍵盤(pán)接口、顯示電路、報警電路、驅動(dòng)電路及串口通信等。數字溫度計的電路圖分為3部分：第1部分是溫度傳感器DS18 B20與單片機之間的連接，該部分只有3根線(xiàn)，一根接地，一根接電源，還有一根接到單片機的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讀取即可；第2部分是溫度的設置，選擇矩陣式鍵盤(pán)，用8個(gè)I／O控制了16個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)。由P00～P03循環(huán)輸出低電平，然后檢測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，溫度上下限設置好了以后，傳感器將溫度值送到單片機進(jìn)行處理，處理結果與設定值進(jìn)行比較，然后在數碼管上顯示處理的結果。數碼管的顯示除了數字的顯示外，還有處理結果的顯示，即在進(jìn)行軟件設計的時(shí)候要進(jìn)行代碼處理。
文獻介紹了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。根據實(shí)際應用中的需要，選擇寄生電源供電方式，可在無(wú)本地電源的情況下進(jìn)行遠距離測溫。文獻介紹了傳感器和單片機的接口技術(shù)，基于本文采用的溫度傳感器的單線(xiàn)通信，所以只需要在單片機中找一個(gè)通信口分配給它即可。綜合以上信息，參考文獻完成了上述電路圖。