數(shù)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始，如圖2所示。一個復位脈沖跟著一個存在脈沖表明DS18B20已經準備好發(fā)送和接收數(shù)據。當DS18B20處于寫存儲器操作和溫度A／D轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為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線上不需要加強上拉，而且總線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總線上進行其他數(shù)據往來。
1．2 系統(tǒng)設計的電路圖
系統(tǒng)工作時先由使用者設定溫度值的上下限值，溫度值輸入后，這時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的溫度輸入單片機，經軟件濾波后作為實測溫度，此后顯示器將一直顯示實測溫度。本系統(tǒng)硬件主要包括單片機的最小系統(tǒng)、溫度采集電路、鍵盤接口、顯示電路、報警電路、驅動電路及串口通信等。數(shù)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，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，用8個I／O控制了16個按鈕開關。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行處理，處理結果與設定值進行比較，然后在數(shù)碼管上顯示處理的結果。數(shù)碼管的顯示除了數(shù)字的顯示外，還有處理結果的顯示，即在進行軟件設計的時候要進行代碼處理。
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。根據實際應用中的需要，選擇寄生電源供電方式，可在無本地電源的情況下進行遠距離測溫。文獻介紹了傳感器和單片機的接口技術，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中找一個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。