基于單片機的多點溫度檢測系統(tǒng)設計

圖3中：TM為測試模式標志位，出廠時被寫入0，不能改變;R0，Rl為溫度計分辨率設置位，其對應4種分辨率如表1所列，出廠時R0，R1置為缺省值：R0=1，R1=1(即12位分辨率)，用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率。

表1 配置寄存器結構與分辨率關系表

高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，其分配如圖4所示。當溫度轉換命令發(fā)布后，經(jīng)轉換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第O和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如圖4所示。對應的溫度計算：當符號位S=O時，直接將二進制位轉換為十進制;當S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。

圖4 DS18B20寄存器映像圖

由于DSl8B20是單線數(shù)字溫度傳感器，因此它基本不需要外圍電路就可以與單片機直接以1根線相連，圖5為多個DSl8B20通過單總線與單片機相連的原理圖，圖中，DSl8B20采用外部電源供電方式。

圖5 DSl8B20測溫電路

2.2 鍵盤及顯示電路

該系統(tǒng)采用的是矩陣式鍵盤，共組成20個按鍵，主要包括10個數(shù)字鍵以及“上限”、“下限”、“確定”等功能鍵。當有鍵按下時，8279產(chǎn)生中斷信號送入單片機，然后轉向相應的功能程序。

顯示部分采用1片75451與5個LED數(shù)碼管相連來實現(xiàn)動態(tài)顯示，工作狀況下，從左向右依次顯示為通道號、溫度的正負號、溫度值的十位、溫度值的個位以及溫度值的小數(shù)點后一位。

2.3 電源電路

因為單片機工作電源為+5 V，且底層電路功耗很小，采用7805三端穩(wěn)壓片即可滿足要求。具體電路如圖6所示。

圖6 電源電路圖

2.4 看門狗電路

考慮到底層電路板的工作環(huán)境相對惡劣，單片機會受到周圍環(huán)境的干擾，因而出現(xiàn)程序跑飛、死機等一些不可預知的不正常工作現(xiàn)象，工作人員也不可能到現(xiàn)場對單片機重起，本設計為單片機電路添加一個外部看門狗電路，定時查詢單片機的工作狀態(tài)，一但發(fā)現(xiàn)異常即對單片機延時重起，以保證系統(tǒng)安全可靠的運行。其電路如圖7所示。

圖7 看門狗電路