这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个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。图中,S表示位。对应的温度计算:当符号位S=0时,表示测得的温度植为正值,直接将二进制位转换为十进制;当S=1时,表示测得的温度植为负值,先将补码变换为原码,再计算十进制值。例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。
DS18B20温度传感器主要用于对温度进行测量,数据可用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,并以0.0625℃/LSB形式表示。表2是部分温度值对应的二进制温度表示数据。?
DS18B20完成温度转换后,就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字
节内容作比较,若T>TH或T 在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余校验码(CRC)。主机根据ROM的前 56位来计算CRC值,并和存入DS18B20中的CRC值做比较,以判断主机收到的ROM数 据是否正确。 ? - 3 - 3)DS18B20测温原理 DS18B20的测温原理如图5所示,图中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数,进而完成温度测量.计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置在-55 ℃所对应的一个基数值。 减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器 1的预置将重新被装入,减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用,于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这就是DS18B20的测温原理。 另外,由于DS18B20单线通信功能是分时完成的,他有严格的时隙概念,因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。 在正常测温情况下,DS1820的测温分辨力为0.5℃,可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果:首先用DS1820提供的读暂存器指令(BEH)读出以0.5℃为分辨率的温度测量结果,然后切去测量结果中的最低有效位(LSB),得到所测实际温度的整数部分Tz,然后再用BEH指令取计数器1的计数剩余值Cs和每度计数值CD。考虑到DS1820测量温度的整数部分以0.25℃、0.75℃为进位界限的关系,实际温度Ts可用下式计算: Ts=(Tz-0.25℃)+(CD-Cs)/CD 4.5显示模块 采用4位共阴极LED数码管显示,采用共阴极数码管需要加入负载驱动,所以我们在焊接时加上了四个三极管以驱动保证能够正常显 - 4 - 示,这在后面我们会用图来说明。 此外我们设置了KEY1,KEY2,KEY3三个按钮,KEY 1 是复位键,KEY2是增加上线温度报警键,KEY3是减少下线温度报警键。 4.6电源模块 5V直流电源(+-0.3v)用于该温度计的供电; 5系统程序的设计 系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序,报警子程序和显示数据刷新子程序等. #include uint mun=0; uchar time_wang=0; unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; sbit B0=P1^0; - 5 - sbit B1=P1^1; sbit B2=P1^2; sbit B3=P1^3; sbit K1=P3^1; sbit K2=P3^2; sbit K3=P3^3; sbit jingbao=P3^7; uchar wendu_H=38; uchar wendu_L=5; uchar SHOW=0; /************************************************************** *名称: Delay_NS() *功能: 长软件1ms延时 ***************************************************************/ void delay(uint ms) { uchar i; - 6 - } while(ms--) { //ms毫秒软件延时 for(i = 63;i > 1;i--); } //-------------------------------------------------------------------------------------------- void Sys_Initial(void) { TMOD = 0x22; // 定时器1工作方式2,定时 器0工作方式1 } //********************************************************** - 7 - TH0 = 0x3C; TL0 = 0xB0; // 50ms ET0 = 1; TR0 = 1; EA=1; // 开定时器T0中断 // 开定时器T0 // 开总中断