基于传感器的温度报警器的设计 - 图文(4)

斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨率。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。

DS18B20内部对此计算的结果可提供0.5℃的分辨率。温度以16bit带符号位扩展的二进制补码形式读出，表2-4 给出了温度值和输出数据的关系。数据通过单线接口以串行方式传输。DS18B20测温范围-55℃~+125℃，以1.0℃递增。

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表2-4 温度数据关系

温度℃ +125 +25 +0.5 0 -0.5 -25 -55 数据输出（二进制） 00000000 11111010 00000000 00110010 00000000 00000001 00000000 00000000 11111111 11111111 11111111 11001110 11111111 10010010 数据输出（十六进制） 00FA 0032 0001 0000 FFFF FFCE FF92 S18B20遵循单总线协议，每次测温时都必须有4个过程[6]： ? 初始化；

? 传送ROM 操作命令； ? 传送ROM操作命令； ? 数据交换；

2.1.5 DS18B20的ROM命令

read ROM（读ROM）:

命令代码为33H，允许主设备读出DS18B20的64位二进制ROM代码。该命令只适用于总线上存在单个DS18B20. Match ROM（匹配ROM）:

命令代码为55H，若总线上有多个从设备时，适用该命令可选中某一指定的DS18B20，即只有和64位二进制ROM代码完全匹配的DS18B20才能响应其操作。 Skip ROM(跳过ROM):

命令代码为CCH，在启动所有DS18B20转换之前或系统只有一个DS18B20时，该命令将允许主设备不提供64位二进制ROM代码就适用存储器操作命令。 Search ROM(搜索ROM):

命令代码为F0H,当系统初次启动时，主设备可能不知纵向上有多少个从设备或者它们的ROM代码，适用该命令可确定系统中的从设备个数及其RON代码。 Alarm ROM（报警搜索ROM）:

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命令代码为ECH，该命令用于鉴别和定位系统中超出程序设定的报警温度值。

Write scratchpad(写暂存器):

命令代码为4EH，允许主设备向DS18B20的暂存器写入两个字节的数据，其中第一个字节写入TH中，第二个字节写入TL中。可以在任何时刻发出复位命令终止数据的写入。

Read scratchpad(读暂存器):

命令代码为BEH，允许主设备读取暂存器中的内容。从第一个字节开始直到读完第九个字节CRC读完。也可以在任何时刻发出复位命令中止数据的读取操作。

Copy scratchpad(复制暂存器):

命令代码为48H，将温度报警触发器TH和TL中的字节复制到非易失性EEPROM。若主机在该命令之后又发出读操作，而DS18B20又忙于将暂存器中的内容复制到EEPROM时，DS18B20就会输出一个“0”,若复制结束，则DS18B20输出一个“1”。

Convert T(温度转换):

命令代码为44H，启动一次温度转换，若主机在该命令之后又发出其它操作，而DS18B20又忙于温度转换，DS18B20就会输出一个“0”，若转换结束，则DS18B20输出一个“1”。

Recall E2(拷回暂存器):

命令代码为B8H。将温度报警触发器TH和TL中的字节从EEPROM中拷回到暂存器中。该操作是在DS18B20上电时自动执行，若执行该命令后又发出读操作，DS18B20会输出温度转换忙标识：0为忙，1完成。 Read power supply(读电源使用模式):

命令代码为B4H。主设备将该命令发给DS18B20后发出读操作，DS18B20会返回它的电源使用模式：0为寄生电源，1为外部电源。

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2.2 STC89C52RC单片机介绍

2.2.1 单片机AT89C52介绍

本次设计采用宏晶公司生产的高性能8051单片机，之所以选择STC89C52RC单片机是因为此单片机具有加密性强，超强抗干扰，超低功耗（正常工作模式下只有4mA-7mA），最主要的是此单片机编程无需编程器，无需仿真器，只需要STC-ISP下载软件即可提供程序的烧录[2]，具体电路如图2-5。

图2-5 单片机在线编程典型线路

80C51单片机最初是由英特尔公司开发设计的，但后来英特尔公司把51 核的设计方案卖给了几家大的电子设计生产商，譬如 SST、飞利浦、艾特梅尔等大公司。如是市面上出现了各式各样的但均以51 为内核的单片机，倒是Intel 公司自己的单片机却显得逊色了。这些各大电子生产商推出的单片机都兼容51 指令、并在51 的基础上扩展一些功能而内部结构是与51 一致的。

80C51有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。80C51的存储器系统由8K的程序存储器(掩膜ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。

80C51单片机的基本组成框图见图2-6.

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