第6章 單片機應用系統(tǒng)設計

1、貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系第六章單片機應用系統(tǒng)設計第六章單片機應用系統(tǒng)設計 6.1.1 單片機應用系統(tǒng)設計單片機應用系統(tǒng)設計單片機由于體積小，使用靈活，成本低，易于產品化，單片機由于體積小，使用靈活，成本低，易于產品化，抗干擾能力強，可在各種惡劣的環(huán)境下可靠工作等優(yōu)點，常抗干擾能力強，可在各種惡劣的環(huán)境下可靠工作等優(yōu)點，常用于：用于：工業(yè)測控、智能儀器儀表、智能產品、計算機外設工業(yè)測控、智能儀器儀表、智能產品、計算機外設等等方面。方面。 其典型應用系統(tǒng)應包括其典型應用系統(tǒng)應包括單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)、前向、前向傳感器輸入傳感器輸入通通道，后向道，后向伺服控制輸出伺服控制輸出通道以及基本

2、的通道以及基本的人機對話人機對話通道。對多通道。對多機系統(tǒng)還包括機系統(tǒng)還包括單片機與單片機、單片機與單片機與單片機、單片機與PC機機之間進行通信之間進行通信的互相通道。的互相通道。6.1 概述概述p189貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.1 典型單片機應用系統(tǒng)結構典型單片機應用系統(tǒng)結構 一、單片機應用系統(tǒng)的典型結構一、單片機應用系統(tǒng)的典型結構貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系二、前向通道的組成及其特點二、前向通道的組成及其特點前向通道是單片機與測控對象相連的部分，是應用系統(tǒng)的前向通道是單片機與測控對象相連的部分，是應用系統(tǒng)的數(shù)據采集的輸入通道。數(shù)據采集的輸入通道。來自被控對象的現(xiàn)場

3、信息有多種多樣。按物理量的特征可來自被控對象的現(xiàn)場信息有多種多樣。按物理量的特征可分為分為模擬量和數(shù)字量模擬量和數(shù)字量（開關量）兩種。（開關量）兩種。對于數(shù)字量對于數(shù)字量(頻率、周期、相位、脈沖頻率、周期、相位、脈沖)的采集，輸入比較簡的采集，輸入比較簡單。它們可直接作為計數(shù)輸入、測試輸入、單。它們可直接作為計數(shù)輸入、測試輸入、I/O口輸入或中斷源輸口輸入或中斷源輸入進行事件計數(shù)、定時計數(shù)，實現(xiàn)脈沖的頻率、周期、相位及記入進行事件計數(shù)、定時計數(shù)，實現(xiàn)脈沖的頻率、周期、相位及記數(shù)測量。對于開關量的采集，可通過數(shù)測量。對于開關量的采集，可通過I/O口線或擴展口線或擴展I/O 口線直接口線直接輸入。

4、對于被控對象，一般是交變電流、交變電壓、大電流、高輸入。對于被控對象，一般是交變電流、交變電壓、大電流、高電壓系統(tǒng)，而單片機屬于數(shù)字弱電系統(tǒng)，因此在數(shù)字量和開關量電壓系統(tǒng)，而單片機屬于數(shù)字弱電系統(tǒng)，因此在數(shù)字量和開關量采集通道中，要用隔離器件進行采集通道中，要用隔離器件進行隔離隔離(如光電耦元器件等如光電耦元器件等)。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系模擬信號采集的前向通道組成模擬信號采集的前向通道組成貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系變換器變換器：變換器是各種傳感器的總稱，它采集現(xiàn)場的各種信：變換器是各種傳感器的總稱，它采集現(xiàn)場的各種信號，并變換成電信號號，并變換成電信號(電壓信號或電流

5、信號電壓信號或電流信號)，以滿足單片機的，以滿足單片機的輸入要求?，F(xiàn)場信號有各種各樣，有電信號，如電壓、電流、輸入要求?，F(xiàn)場信號有各種各樣，有電信號，如電壓、電流、電磁量等；也有非電量信號，如溫度、濕度、壓力、流量、電磁量等；也有非電量信號，如溫度、濕度、壓力、流量、位移量等，對于不同物理量應選擇相應的傳感器。位移量等，對于不同物理量應選擇相應的傳感器。隔離放大與濾波隔離放大與濾波：傳感器的輸出信號一般是比較微弱的，不：傳感器的輸出信號一般是比較微弱的，不能滿足單片機系統(tǒng)的輸入要求，要經過放大處理后才能作為能滿足單片機系統(tǒng)的輸入要求，要經過放大處理后才能作為單片機系統(tǒng)的采集輸入信號。還有，現(xiàn)場

6、信息來自各種工業(yè)單片機系統(tǒng)的采集輸入信號。還有，現(xiàn)場信息來自各種工業(yè)現(xiàn)場，夾帶大量的噪音干擾信號。為提高單片機應用系統(tǒng)的現(xiàn)場，夾帶大量的噪音干擾信號。為提高單片機應用系統(tǒng)的可靠性必須隔離或削減干擾信號，這是整個系統(tǒng)抗干擾設計可靠性必須隔離或削減干擾信號，這是整個系統(tǒng)抗干擾設計的重點部位。的重點部位。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系采樣保持器采樣保持器：前向通道中的采樣保持器有兩個作用。一是：前向通道中的采樣保持器有兩個作用。一是實現(xiàn)多路模擬信號的同時采集；二是消除實現(xiàn)多路模擬信號的同時采集；二是消除A/D轉換器的轉換器的孔孔徑誤差徑誤差。 一般的單片機應用系統(tǒng)都是用一個一般的單片機應用系統(tǒng)

7、都是用一個A/D轉換器分時對多路轉換器分時對多路模擬信號進行轉換并輸入給單片機，而控制系統(tǒng)又要求單模擬信號進行轉換并輸入給單片機，而控制系統(tǒng)又要求單片機對同一時刻的現(xiàn)場采樣值進行處理，否則將產生很大片機對同一時刻的現(xiàn)場采樣值進行處理，否則將產生很大誤差。用一個誤差。用一個A/D轉換器同時對多路模擬信號進行采樣是轉換器同時對多路模擬信號進行采樣是由采樣保持器來實現(xiàn)的。采樣保持器在單片機的控制下，由采樣保持器來實現(xiàn)的。采樣保持器在單片機的控制下，在某一個時刻可同時采樣它所接一路的模擬信號的值，并在某一個時刻可同時采樣它所接一路的模擬信號的值，并能保持該瞬時值，直到下一次重新采樣。能保持該瞬時值，直

8、到下一次重新采樣。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系A/D轉換器把一個模擬量轉換成數(shù)字量總要經歷一個時間過轉換器把一個模擬量轉換成數(shù)字量總要經歷一個時間過程。程。A/D轉換器從接通模擬信號開始轉換，到轉換結束輸出轉換器從接通模擬信號開始轉換，到轉換結束輸出穩(wěn)定的數(shù)字量，這一段時間稱為穩(wěn)定的數(shù)字量，這一段時間稱為孔徑時間孔徑時間。對于一個動態(tài)模。對于一個動態(tài)模擬信號，在擬信號，在A/D轉換器接通的孔徑時間里，輸入模擬信號值轉換器接通的孔徑時間里，輸入模擬信號值是不確定的，從而會引起輸出的不確定性誤差。在是不確定的，從而會引起輸出的不確定性誤差。在A/D轉換轉換器前加設采集保持器，在孔徑時間里，

9、使模擬信號保持某一器前加設采集保持器，在孔徑時間里，使模擬信號保持某一個瞬時值不變，從而可消除個瞬時值不變，從而可消除孔徑誤差孔徑誤差。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系多路開關多路開關：用多路開關實現(xiàn)一個：用多路開關實現(xiàn)一個A/D轉換器分時對多路模擬轉換器分時對多路模擬信號進行轉換。多路開關是受單片機控制的多路模擬電子信號進行轉換。多路開關是受單片機控制的多路模擬電子開關，某一時刻需要對某路模擬信號進行轉換，由單片機開關，某一時刻需要對某路模擬信號進行轉換，由單片機向多路開關發(fā)出路地址信息，使多路開關把該路模擬信號向多路開關發(fā)出路地址信息，使多路開關把該路模擬信號與與A/D轉換器接通，其它

10、路模擬信號與轉換器接通，其它路模擬信號與A/D轉換器不接通，轉換器不接通，實現(xiàn)有選擇的轉換。實現(xiàn)有選擇的轉換。A/D轉換器轉換器：將模擬信號轉換成數(shù)字信號，是前向通道中模：將模擬信號轉換成數(shù)字信號，是前向通道中模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)連接的核心部件。擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)連接的核心部件。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 綜上所述，前向通道具有以下綜上所述，前向通道具有以下特點特點： (1) 與現(xiàn)場采集對象相連，是現(xiàn)場干擾進入的主要通道，是與現(xiàn)場采集對象相連，是現(xiàn)場干擾進入的主要通道，是整個系統(tǒng)抗干擾設計的重點部位。整個系統(tǒng)抗干擾設計的重點部位。 (2) 由于所采集的對象不同，有模擬量和數(shù)字量由于所采集

11、的對象不同，有模擬量和數(shù)字量(開關量開關量)，而這些都是由安放在測量現(xiàn)場的傳感、變換裝置產生的，許多而這些都是由安放在測量現(xiàn)場的傳感、變換裝置產生的，許多參量信號不能滿足單片機輸入的要求，故有大量的、形式多樣參量信號不能滿足單片機輸入的要求，故有大量的、形式多樣的信號變換調節(jié)電路，如測量放大器、的信號變換調節(jié)電路，如測量放大器、I/F變換、變換、A/D轉換、放轉換、放大、整形電路等。大、整形電路等。 (3) 前向通道是一個模擬、數(shù)字混合電路系統(tǒng)，其電路功耗前向通道是一個模擬、數(shù)字混合電路系統(tǒng)，其電路功耗小，一般沒有功率驅動要求。小，一般沒有功率驅動要求。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系三、

12、后向通道的組成與特點三、后向通道的組成與特點 (1) 后向通道是應用系統(tǒng)的輸出通道，大多數(shù)需要后向通道是應用系統(tǒng)的輸出通道，大多數(shù)需要功率驅動功率驅動。 (2) 靠近伺服驅動現(xiàn)場，伺服控制系統(tǒng)的大功率負荷易從后靠近伺服驅動現(xiàn)場，伺服控制系統(tǒng)的大功率負荷易從后向通道進入單片機系統(tǒng)，故后向通道的隔離對系統(tǒng)的可靠性影向通道進入單片機系統(tǒng)，故后向通道的隔離對系統(tǒng)的可靠性影響很大。響很大。 (3) 根據輸出控制的不同要求，后向通道電路有多種多樣，根據輸出控制的不同要求，后向通道電路有多種多樣，如模擬電路、數(shù)字電路、開關電路等，輸出信號形式有電流輸如模擬電路、數(shù)字電路、開關電路等，輸出信號形式有電流輸出、

13、電壓輸出、開關量輸出及數(shù)字量輸出等。出、電壓輸出、開關量輸出及數(shù)字量輸出等。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系四、人機通道的結構及其特點四、人機通道的結構及其特點 (1) 由于通常的單片機應用系統(tǒng)大多數(shù)是小規(guī)模系統(tǒng)，因由于通常的單片機應用系統(tǒng)大多數(shù)是小規(guī)模系統(tǒng)，因此，應用系統(tǒng)中的人機對話通道以及此，應用系統(tǒng)中的人機對話通道以及人機對話設備人機對話設備的配置都是的配置都是小規(guī)模的，如小規(guī)模的，如微型打印機、功能鍵、微型打印機、功能鍵、LED/LCD顯示器顯示器等。若等。若需高水平的人機對話配置，如通用打印機、需高水平的人機對話配置，如通用打印機、CRT、硬盤、標準、硬盤、標準鍵盤等，則往往將單

14、片機應用系統(tǒng)通過外總線與鍵盤等，則往往將單片機應用系統(tǒng)通過外總線與PC機相連，機相連，享用享用PC計算機的外圍人機對話設備。計算機的外圍人機對話設備。 (2) 單片機應用系統(tǒng)中，人機對話通道及接口大多采用內單片機應用系統(tǒng)中，人機對話通道及接口大多采用內總線形式，與計算機系統(tǒng)擴展密切相關?？偩€形式，與計算機系統(tǒng)擴展密切相關。 (3) 人機通道接口一般都是數(shù)字電路，電路結構簡單，可人機通道接口一般都是數(shù)字電路，電路結構簡單，可靠性好?？啃院谩ＹF州大學電子科學系貴州大學電子科學系五、相互通道及其特點五、相互通道及其特點 (1) 在單片機中大多設有在單片機中大多設有串行口串行口，為構成應用系統(tǒng)的相互通

15、，為構成應用系統(tǒng)的相互通道提供了方便條件。道提供了方便條件。 (2) 單片機本身的串行口只為相互通道提供了硬件結構及基單片機本身的串行口只為相互通道提供了硬件結構及基本的通信方式，并沒有提供標準的通信規(guī)程。故利用單片機串本的通信方式，并沒有提供標準的通信規(guī)程。故利用單片機串行口構成相互通道時，要通過相應的行口構成相互通道時，要通過相應的通信軟件通信軟件。 (3) 在很多情況下，采用在很多情況下，采用擴展標準通信控制芯片擴展標準通信控制芯片來組成相互來組成相互通道。例如，用擴展通道。例如，用擴展8250、8251等通用通信控制芯片來構成相等通用通信控制芯片來構成相互通信接口?；ネㄐ沤涌?。 (4)

16、 相互通信接口都是數(shù)字電路系統(tǒng)，抗干擾能力強。但相互通信接口都是數(shù)字電路系統(tǒng)，抗干擾能力強。但大多數(shù)都需遠距離傳輸，故需要大多數(shù)都需遠距離傳輸，故需要解決長線傳輸?shù)尿寗?、匹配、解決長線傳輸?shù)尿寗?、匹配、隔離等問題隔離等問題。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系6.1.2 單片機控制系統(tǒng)與調試的一般原則單片機控制系統(tǒng)與調試的一般原則一、單片機應用系統(tǒng)結構一、單片機應用系統(tǒng)結構在單片機控制系統(tǒng)中，由于控制對象的不同，其硬件和在單片機控制系統(tǒng)中，由于控制對象的不同，其硬件和軟件有很大的差異，但軟件有很大的差異，但系統(tǒng)設計的基本內容和主要步驟是基系統(tǒng)設計的基本內容和主要步驟是基本相同本相同的。的。設計

17、單片機控制系統(tǒng)時，一般需要做以下幾個方面的考慮：設計單片機控制系統(tǒng)時，一般需要做以下幾個方面的考慮：、確定系統(tǒng)設計的任務：功能、指標等。、確定系統(tǒng)設計的任務：功能、指標等。、系統(tǒng)方案設計：、系統(tǒng)方案設計：一般包括：一般包括：單片機的選擇；單片機的選擇；軟、硬件的分工。軟、硬件的分工。、系統(tǒng)的硬件和軟件設計：、系統(tǒng)的硬件和軟件設計：系統(tǒng)硬件設計：系統(tǒng)硬件設計：貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系傳感器傳感器放大器放大器傳感器傳感器放大器放大器。多多路路轉轉換換器器A/DMSC-51單片機單片機打印機打印機顯示器顯示器鍵鍵盤盤D/A執(zhí)行機構執(zhí)行機構6.3單片機應用系統(tǒng)硬件結構單片機應用系統(tǒng)硬件結構

18、貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系軟件系統(tǒng)設計軟件系統(tǒng)設計系統(tǒng)軟件是系統(tǒng)軟件是根據系統(tǒng)功能要求來設計根據系統(tǒng)功能要求來設計的，應可靠地實現(xiàn)的，應可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。一個系統(tǒng)的工作程序實際上就是該系統(tǒng)系統(tǒng)的各種功能。一個系統(tǒng)的工作程序實際上就是該系統(tǒng)的監(jiān)控程序。其設計步驟如下：的監(jiān)控程序。其設計步驟如下：A、選擇程序語言：常用匯編語言、選擇程序語言：常用匯編語言、C語言等；語言等；B、畫出程序流程圖：要求框圖結構清晰、簡潔、合、畫出程序流程圖：要求框圖結構清晰、簡潔、合 理；使編制的各功能程序實現(xiàn)模塊化、子程序化理；使編制的各功能程序實現(xiàn)模塊化、子程序化 以及各模塊之間的參數(shù)傳遞關系。以

19、及各模塊之間的參數(shù)傳遞關系。C、匯編連接調試。、匯編連接調試。二、系統(tǒng)調試二、系統(tǒng)調試軟、硬件設計好后，就可以進行系統(tǒng)調試。軟、硬件設計好后，就可以進行系統(tǒng)調試。、硬件調試、硬件調試：分為靜態(tài)調試和動態(tài)調試。：分為靜態(tài)調試和動態(tài)調試。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系靜態(tài)調試靜態(tài)調試：主要用來檢查電路制作的正確性，包括：主要用來檢查電路制作的正確性，包括PCB板；板；動態(tài)調試動態(tài)調試：需在開發(fā)系統(tǒng)上進行，用各診斷程序進行檢查；一：需在開發(fā)系統(tǒng)上進行，用各診斷程序進行檢查；一般方法是般方法是由近及遠、由分到合由近及遠、由分到合。(邏輯狀態(tài)、時序變化等的測邏輯狀態(tài)、時序變化等的測試。試。)、軟件

20、調試、軟件調試：一般方法是：一般方法是先獨立后聯(lián)機，先分塊后組合、先單步后連續(xù)。先獨立后聯(lián)機，先分塊后組合、先單步后連續(xù)。 先進行各模塊軟件調試，再進行聯(lián)調。先進行各模塊軟件調試，再進行聯(lián)調。3. 系統(tǒng)聯(lián)調系統(tǒng)聯(lián)調 系統(tǒng)聯(lián)調主要解決以下問題：系統(tǒng)聯(lián)調主要解決以下問題： (1) 軟、硬件能否按預定要求配合工作？如果不能，那么問軟、硬件能否按預定要求配合工作？如果不能，那么問題出在哪里？如何解決？題出在哪里？如何解決？貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系(2) 系統(tǒng)運行中是否有潛在的設計時難以預料的錯誤？如：系統(tǒng)運行中是否有潛在的設計時難以預料的錯誤？如：硬件延時過長造成工作時序不符合要求，布線不

21、合理造成有硬件延時過長造成工作時序不符合要求，布線不合理造成有信號串擾等。信號串擾等。 (3) 系統(tǒng)的動態(tài)性能指標系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(包括精度、速度參數(shù)包括精度、速度參數(shù))是否滿足設是否滿足設計要求？計要求？待一切都正常后，即可將程序固化到待一切都正常后，即可將程序固化到EPROM中，進行現(xiàn)中，進行現(xiàn)場調試，考驗單片機控制系統(tǒng)是否工作正常、可靠，性能是場調試，考驗單片機控制系統(tǒng)是否工作正常、可靠，性能是否達到要求。如某些指標達不到要求，應進行軟、硬件的修否達到要求。如某些指標達不到要求，應進行軟、硬件的修改，直到滿足要求。改，直到滿足要求。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系4、現(xiàn)場調試、現(xiàn)場

22、調試 一般情況下，通過系統(tǒng)聯(lián)調后，用戶系統(tǒng)就可以按照設計一般情況下，通過系統(tǒng)聯(lián)調后，用戶系統(tǒng)就可以按照設計目標正常工作了。但由于用戶系統(tǒng)運行的環(huán)境較為復雜目標正常工作了。但由于用戶系統(tǒng)運行的環(huán)境較為復雜(如環(huán)如環(huán)境干擾較為嚴重、工作現(xiàn)場有腐蝕性氣體等境干擾較為嚴重、工作現(xiàn)場有腐蝕性氣體等)，在實際現(xiàn)場工，在實際現(xiàn)場工作之前，環(huán)境對系統(tǒng)的影響無法預料，只能通過現(xiàn)場運行調作之前，環(huán)境對系統(tǒng)的影響無法預料，只能通過現(xiàn)場運行調試來發(fā)現(xiàn)問題，找出相應的解決方法；另外，有些用戶系統(tǒng)試來發(fā)現(xiàn)問題，找出相應的解決方法；另外，有些用戶系統(tǒng)的調試是在用模擬設備代替實際監(jiān)測、控制對象的情況下進的調試是在用模擬設備代

23、替實際監(jiān)測、控制對象的情況下進行的，這就更有必要進行現(xiàn)場調試，以檢驗用戶系統(tǒng)在實際行的，這就更有必要進行現(xiàn)場調試，以檢驗用戶系統(tǒng)在實際工作環(huán)境中工作的正確性。（包括儀器的例行實驗）工作環(huán)境中工作的正確性。（包括儀器的例行實驗）貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.4單片機應用系統(tǒng)設計過程單片機應用系統(tǒng)設計過程貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系6.2 傳感器接口電路傳感器接口電路p1926.2.1 概述概述在單片機控制系統(tǒng)中，常常需要通過傳感器將在單片機控制系統(tǒng)中，常常需要通過傳感器將非電量轉換成非電量轉換成電量電量。（電壓、電流和脈沖等），再傳給單片機分析處理。（電壓、電流和脈沖等），

24、再傳給單片機分析處理。傳感器的種類繁多，一般有：傳感器的種類繁多，一般有：壓力傳感器壓力傳感器：主要用于各種壓力的測量。如：靜壓、動壓、：主要用于各種壓力的測量。如：靜壓、動壓、絕對壓力、真空壓力、負壓及壓差的測量。絕對壓力、真空壓力、負壓及壓差的測量。溫度傳感器溫度傳感器：主要用于各種溫度的測量。按不同溫度范圍劃：主要用于各種溫度的測量。按不同溫度范圍劃分為：熱敏電阻、熱電偶以及各種半導體溫度傳感器。分為：熱敏電阻、熱電偶以及各種半導體溫度傳感器。振動傳感器振動傳感器：包括測量振幅、速度、加速度等各種振動和沖：包括測量振幅、速度、加速度等各種振動和沖擊的傳感器。擊的傳感器。光電傳感器光電傳感

25、器：可用于照度、轉速等的測量。：可用于照度、轉速等的測量。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系對于傳感器，有時可以將傳感器的工作原理加上它的使用對于傳感器，有時可以將傳感器的工作原理加上它的使用范圍作為傳感器的名稱來分類，如：應變式壓力傳感器、范圍作為傳感器的名稱來分類，如：應變式壓力傳感器、壓電式加速度計、半導體溫度傳感器等。壓電式加速度計、半導體溫度傳感器等。6.2.2 傳感器接口電路傳感器接口電路在傳感器的測量電路中，最在傳感器的測量電路中，最簡單的形式為簡單的形式為電橋電路電橋電路。電橋具有兩種基本的工作方電橋具有兩種基本的工作方式：式：零點檢測；直接讀出電零點檢測；直接讀出電壓或電流

26、差值。壓或電流差值?；倦娐啡鐖D基本電路如圖6.5圖圖6.5 基本電橋電路基本電橋電路貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系電橋工作原理：電橋工作原理：在在 R1/R4 = R2/R3 時，電橋達到平衡，輸出為時，電橋達到平衡，輸出為 0。如果。如果 R2/R3 等于一個固定值等于一個固定值 K 。當被測物理量的大小能使。當被測物理量的大小能使 R1= KR4 時，電橋為平衡狀態(tài)，時，電橋為平衡狀態(tài)，Eout = 0 ；如果；如果 R1KR4,電橋的平衡被打破，電橋的平衡被打破，Eout 0，有輸出。，有輸出。 對于電橋傳感器，要考慮電橋的輸出與被測值之間的對于電橋傳感器，要考慮電橋的輸出與被測

27、值之間的線性關系、電橋的靈敏度、輸出信號的穩(wěn)定度等因數(shù)。線性關系、電橋的靈敏度、輸出信號的穩(wěn)定度等因數(shù)。一般情況下，電橋輸出不能直接連接到單片機，必須一般情況下，電橋輸出不能直接連接到單片機，必須經過信號的放大、整形及經過信號的放大、整形及 A/D 轉換后的信號，才能被單片轉換后的信號，才能被單片機所接收。機所接收。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系一、壓力傳感器一、壓力傳感器帶有應變電橋的壓力傳感測量電路如圖帶有應變電橋的壓力傳感測量電路如圖6.6。圖圖6.6帶帶有有應應變變電電橋橋的的壓壓力力測測量量接接口口1mv / v 靈敏度靈敏度貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系工作原理：工作原

28、理：傳感器：采用應變片電橋作為傳感器。傳感器：采用應變片電橋作為傳感器。(1磅磅=0.454公斤公斤)AD522：差分放大器，用于放大、調整傳感器輸出信號。：差分放大器，用于放大、調整傳感器輸出信號。當壓力傳感器從當壓力傳感器從 (0 100)磅磅/平方英寸時，輸出電平方英寸時，輸出電壓為：壓為：(010)V的輸出電壓。并且克服溫度對輸入的輸出電壓。并且克服溫度對輸入電壓的漂移，如：環(huán)境溫度變化電壓的漂移，如：環(huán)境溫度變化20C，則最大，則最大漂移將是漂移將是120uv，小于滿量程的，小于滿量程的 1% 。AD542：接為跟隨器，以消除對濾波器的負載。：接為跟隨器，以消除對濾波器的負載。(隔離

29、隔離)2B35:傳感器的供電電路。具有兩路傳感器的供電電路。具有兩路15V直流電壓輸出直流電壓輸出 的電源，為傳感器提供電壓和電流。的電源，為傳感器提供電壓和電流。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系二、半導體溫度傳感器二、半導體溫度傳感器P194AD590是美國模擬器件公司生產的一種溫度傳感器。是美國模擬器件公司生產的一種溫度傳感器。在在 -55 +150 范圍內能按范圍內能按 1uA/K 的恒定比率輸出一個的恒定比率輸出一個與溫度成正比的電流，通過對此電流的測量就可得到所需與溫度成正比的電流，通過對此電流的測量就可得到所需的溫度值。的溫度值。AD590 是一個電流源，是一個電流源，流過的電

30、流數(shù)值等于流過的電流數(shù)值等于絕對溫度（絕對溫度（K）的度）的度數(shù)，激勵電壓可以從數(shù)，激勵電壓可以從 +4V +30V。如圖如圖6.7所示。所示。圖圖6.7 AD590電流源電流源貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系AD590遠距離測溫示意圖，如圖遠距離測溫示意圖，如圖6.8圖圖6.8 AD590遠距離測溫示意圖遠距離測溫示意圖使用使用AD590的測溫電路，見圖的測溫電路，見圖6.9。該電路測溫范圍在該電路測溫范圍在 60 內可以得到較好的精度。電路中通內可以得到較好的精度。電路中通過調節(jié)電阻過調節(jié)電阻 R2 ，能對指定測溫范圍的中點溫度進行校正。，能對指定測溫范圍的中點溫度進行校正。A、B 兩

31、點的輸出電壓為兩點的輸出電壓為 mv 級。級。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.9 使用測溫電路使用測溫電路當當AD590置于置于10的的環(huán)境中，以環(huán)境中，以 0.1 為分度為分度的標準監(jiān)測環(huán)境溫度。接的標準監(jiān)測環(huán)境溫度。接通電源數(shù)分鐘之后，調節(jié)通電源數(shù)分鐘之后，調節(jié) R2 ，使，使A、C 兩點的電壓兩點的電壓為為 (273.2+t)mv ，再調節(jié)，再調節(jié) R7 ，使，使 B、C 兩點的電壓兩點的電壓為為 +273.2mv ，此電壓起到，此電壓起到了絕對溫度了絕對溫度 (K)和攝氏溫和攝氏溫度度()之間的轉換。之間的轉換。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系AD590可通過可通過 1

32、00 米或更長的雙絞線連入接口電路。米或更長的雙絞線連入接口電路。A、B兩兩點的輸出電壓點的輸出電壓(mv)可以直接讀成以可以直接讀成以 為單位的溫度值。在為單位的溫度值。在單片機的控制系統(tǒng)中可以直接利用單片機的控制系統(tǒng)中可以直接利用 A、B 兩點的電壓值送兩點的電壓值送 A/D 轉換器。轉換器。利用兩個利用兩個AD590可以可以容易地實現(xiàn)容易地實現(xiàn)兩點溫差兩點溫差的測量。的測量。其原理為其原理為 t1、t2 兩個兩個反向電流源疊加，得反向電流源疊加，得到兩點溫度的差值。到兩點溫度的差值。電路見圖電路見圖6.106.10 兩點溫差測量電路兩點溫差測量電路貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系三、

33、濕度傳感器接口電路三、濕度傳感器接口電路濕度傳感器是通過電阻變化來測量相對濕度的濕度傳感器是通過電阻變化來測量相對濕度的。傳感器電阻與濕度之間呈現(xiàn)傳感器電阻與濕度之間呈現(xiàn)非線性關系非線性關系，傳感器電阻值又，傳感器電阻值又同時同時受溫度影響受溫度影響，所以要對其進行二維修正后才能得到正，所以要對其進行二維修正后才能得到正確的相對濕度值。確的相對濕度值。濕度傳感器接口電路如圖濕度傳感器接口電路如圖6.11。傳感器采用傳感器采用 CSK1 型陶瓷傳感器。型陶瓷傳感器。濕度傳感器要求交流供電，以防止傳感器老化。用反相器濕度傳感器要求交流供電，以防止傳感器老化。用反相器構成振蕩器產生構成振蕩器產生65

34、0KHz左右的方波電壓，經射極跟隨器左右的方波電壓，經射極跟隨器T1，由電容由電容C2送給濕度傳感器。送給濕度傳感器。WD是帶溫度補償?shù)姆€(wěn)壓二極管，將方波電壓的峰值限制在是帶溫度補償?shù)姆€(wěn)壓二極管，將方波電壓的峰值限制在6V左右，當溫度或濕度變化時，保持傳感器的供電電壓基左右，當溫度或濕度變化時，保持傳感器的供電電壓基本不變。本不變。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系6.11 濕度傳感器及其供電放大器電路濕度傳感器及其供電放大器電路貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 濕度的變化引起了濕度傳感器導通電阻濕度的變化引起了濕度傳感器導通電阻RH的改變，在的改變，在相對濕度為相對濕度為 98% 時，

35、時，RH的值為的值為 20K；在相對濕度為；在相對濕度為 11% 時，時，RH的值為的值為 20M ，濕度、導通電阻呈線性關系。，濕度、導通電阻呈線性關系。 C2的輸出，經雙運放的輸出，經雙運放 LM747 中的一個作電流放大器和中的一個作電流放大器和阻抗變換后，送到電子模擬開關阻抗變換后，送到電子模擬開關 CD4052 解調，使得采樣電解調，使得采樣電阻阻 R8 上的電壓與流過傳感器的電流成正比；模擬開關上的電壓與流過傳感器的電流成正比；模擬開關 K1、K2受振蕩器輸出電壓同步控制。受振蕩器輸出電壓同步控制。 C3、C4 電容分別存儲方波電容分別存儲方波信號的正半周及負半周電壓（電流放大器輸

36、出的電流值，隨信號的正半周及負半周電壓（電流放大器輸出的電流值，隨濕度而變化），分別送差動放大器的正、負輸入端，濕度而變化），分別送差動放大器的正、負輸入端，R5、R6、R7、R8 都相等，在運算放大器的輸出端得到的是電容都相等，在運算放大器的輸出端得到的是電容C3、C4上的電壓絕對值之和，送后級電路進行上的電壓絕對值之和，送后級電路進行A/D轉換。轉換。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系四、力傳感器接口四、力傳感器接口 P196 某些測力傳感器利用一段某些測力傳感器利用一段彈簧彈簧作為敏感元件。把彈作為敏感元件。把彈簧連接到一個簧連接到一個可變電阻可變電阻上，其阻值的大小與施加在彈簧上，其

37、阻值的大小與施加在彈簧上的力成正比，當力從上的力成正比，當力從 0 增加到增加到 20 磅時，電阻從磅時，電阻從 100變到變到 500。力傳感器接口電路如圖。力傳感器接口電路如圖6.12圖圖6.12 力傳感器接口電路力傳感器接口電路（1磅磅 = 0.454公斤）公斤）貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 力傳感器的可變電阻器接到運算放大器力傳感器的可變電阻器接到運算放大器A2的反饋回路中，的反饋回路中，通過通過5ma的恒定電流。的恒定電流。0 2V的輸出范圍提供每伏的輸出范圍提供每伏10磅的數(shù)磅的數(shù)值。從值。從AD580型集成參考電源輸出的型集成參考電源輸出的2.5V參考電壓源，經參考電壓源

38、，經AD741J運算放大器反相，輸出放大器再次反相，既得到正運算放大器反相，輸出放大器再次反相，既得到正向的輸出，通過晶體管向的輸出，通過晶體管2N2219驅動負載。輸出電壓驅動負載。輸出電壓Eout為為 0 2V ，此輸出信號送，此輸出信號送 A/D 轉換器轉換成相應的數(shù)字信號。轉換器轉換成相應的數(shù)字信號。 對此電路的校正：先將輸入力調到對此電路的校正：先將輸入力調到 20 磅，調幅度調節(jié)磅，調幅度調節(jié)電位器，使輸出為電位器，使輸出為 2V ，然后將力減至，然后將力減至 0 磅，調節(jié)偏置電位磅，調節(jié)偏置電位器使輸出為器使輸出為 0V 。這樣便完成了力傳感器接口的校正。這樣便完成了力傳感器接口

39、的校正。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系五、數(shù)字化溫度傳感器接口五、數(shù)字化溫度傳感器接口 P196隨著半導體技術的高速發(fā)展，數(shù)字傳感器已成為傳感器中的重隨著半導體技術的高速發(fā)展，數(shù)字傳感器已成為傳感器中的重要組成部分。要組成部分。介紹常用的介紹常用的數(shù)字化傳感器數(shù)字化傳感器DS1820。1、DS1820的特性的特性特點：特點： 1)單線接口方式，它在與微處理器連接時，單線接口方式，它在與微處理器連接時，僅需要一條總線僅需要一條總線即可實現(xiàn)即可實現(xiàn)DS1820與單片機的通信與單片機的通信 2)支持多點組網功能，多個支持多點組網功能，多個DS1820 ( 一般為一般為8個個) 可以并聯(lián)在可以并

40、聯(lián)在唯一的唯一的3根線上，實現(xiàn)多點測溫。根線上，實現(xiàn)多點測溫。 3)在使用中不需要任何外圍元件在使用中不需要任何外圍元件 4)溫度范圍溫度范圍-55 125，在，在-10+85時精度為時精度為0.5。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 5)測量結果以測量結果以 9 12 位數(shù)字量方式串行傳輸。對應的可分辨位數(shù)字量方式串行傳輸。對應的可分辨溫度分別為溫度分別為0.5、0.25、0.125和和0.0625，可實現(xiàn)高精，可實現(xiàn)高精度測溫度測溫 6)設有用戶可寫的設有用戶可寫的 E2PROM，用于設定報警溫度等。，用于設定報警溫度等。圖圖6.13 DS1820封裝圖封裝圖DS1820封裝如圖封裝如圖

41、6.13引腳中：引腳中：GND：地線：地線Dq：數(shù)據輸入、輸出：數(shù)據輸入、輸出Vdd：外結電源：外結電源NC：空腳：空腳2、DS1820的結構的結構1) DS1820的引腳、封裝、分類的引腳、封裝、分類貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.13 DS1820封裝圖封裝圖貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 型號型號項目項目DS1820DS18B20DS18S20DS18D20DS1822輸出（位）輸出（位） 9 9 12 9 9 9測溫分辨率測溫分辨率0.50.06250.50.50.5內設內設EEPROM 有有 有有 有有 有有 無無表表6-1 DS1820系列產品性能表系列產品性能表

42、2) DS1820內部結構及工作原理內部結構及工作原理DS1820內部結構圖見圖內部結構圖見圖6.14其中：其中：64位光刻位光刻ROM中的中的64位序列號，在出廠前就光刻好的，位序列號，在出廠前就光刻好的，它可以看成是它可以看成是DS1820的地址序列號，用于分掛在同一總的地址序列號，用于分掛在同一總線上的線上的8個個DS1820的目的。的目的。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.14 DS1820數(shù)字溫度傳感器內部結構圖數(shù)字溫度傳感器內部結構圖貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系64位光刻位光刻ROM的排列是：的排列是：開始開始8位（位（28H）是產品類型標號，接）是產品類型標號，

43、接著的著的48位是該位是該 DS18B20自身的序列號，最后自身的序列號，最后8位是前面位是前面 56 位的位的循環(huán)冗余校驗碼（循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。）。光刻光刻ROM的作用是的作用是使每一個使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個接多個DS18B20的目的。的目的。DS18B20中的溫度傳感器轉換數(shù)字，以中的溫度傳感器轉換數(shù)字，以12位轉化為例：用位轉化為例：用16位位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以0.0625/LSB形式表形式表達，其中達，其中S為符號位。為符

44、號位。S=1為負，為負，S=0為正。其輸出格式如下圖：為正。其輸出格式如下圖：貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 轉化后得到的轉化后得到的12位數(shù)據，存儲在位數(shù)據，存儲在18B20的兩個的兩個8比特比特的的RAM中，二進制中的前面中，二進制中的前面5位是符號位，如果測位是符號位，如果測得的溫度大于得的溫度大于0，這，這5位為位為0，只要將測到的數(shù)值乘于，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這，這5位為位為1，測到的數(shù)值需要取反加，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于再乘于0.0625即可得到實即可得到實際溫度。際溫度。 例如例如+125的數(shù)

45、字輸出為的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625的數(shù)的數(shù)字輸出為字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為的數(shù)字輸出為FF6FH， -55的數(shù)字輸出為的數(shù)字輸出為FC90H。 0191H=401D 401D0.0625=25.0625貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系配置寄存器：該字節(jié)各位的意義如下：配置寄存器：該字節(jié)各位的意義如下：R1R0分辨率分辨率溫度最大轉換時間溫度最大轉換時間009位位 0.593.75ms0110位位 0.25187.5ms1011位位 0.125375ms1112位位 0.0625 750ms其低五位一直都是其低五位一直都是“1”，TM是測試模式位，在出廠

46、時該位是測試模式位，在出廠時該位被設置為被設置為0，傳感器處于工作方式。，傳感器處于工作方式。R1和和R0用來設置分辨用來設置分辨率，如下表所示：（率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設置為出廠時被設置為12位）位）表表6-2 分辨率的設置分辨率的設置TMR1R011111貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系暫存寄存器（高速暫存寄存器（高速REM）的分布見表）的分布見表6-2。 寄存器內容寄存器內容 字節(jié)地址字節(jié)地址 溫度低溫度低8位數(shù)字位數(shù)字(輸出輸出) 0 溫度高溫度高8位數(shù)字位數(shù)字(輸出輸出) 1 高溫限制高溫限制TH 2 低溫限制低溫限制TL 3 保留保留 4 保留保留 5 計數(shù)剩

47、余值計數(shù)剩余值 6 每度計數(shù)值每度計數(shù)值 7 CRC效驗碼效驗碼 8表表6-2 DS1820暫存寄存器分配表暫存寄存器分配表測溫工作原理見圖測溫工作原理見圖6.15低溫度系數(shù)晶振受溫度低溫度系數(shù)晶振受溫度影響較小，用于產生固影響較小，用于產生固定頻率的脈沖送給計數(shù)定頻率的脈沖送給計數(shù)器器1；高溫度系數(shù)的晶振隨溫高溫度系數(shù)的晶振隨溫度變化，其振蕩周期明度變化，其振蕩周期明顯變化，所產生的信號顯變化，所產生的信號作為計數(shù)器作為計數(shù)器2的脈沖輸入；的脈沖輸入；貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系圖圖6.15 DS1820工作原理圖工作原理圖貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系計數(shù)器計數(shù)器 1 和溫度

48、寄存器分別被預置每度計數(shù)值和在和溫度寄存器分別被預置每度計數(shù)值和在 -55時時所對應的一個基數(shù)值。所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減 1 計數(shù)，計數(shù)，當計數(shù)器減當計數(shù)器減 1 到到 0 時，溫度寄存器的值將加時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器，計數(shù)器 1 的的預置將重新被加入，計數(shù)器預置將重新被加入，計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振重新開始對低溫度系數(shù)晶振產生的脈沖信號進行減產生的脈沖信號進行減 1 計數(shù)；計數(shù)器減計數(shù)；計數(shù)器減 1 到到 0 時，溫度時，溫度寄存器的值加寄存器的值加 1 。如此循環(huán)，直到計數(shù)器。如此循

49、環(huán)，直到計數(shù)器 2 到到 0 時，停止時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的值溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的值 即為所測的即為所測的溫度值。溫度值。斜率累加器用于修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修斜率累加器用于修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器正計數(shù)器 1 的預置值。的預置值。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系3、DS1820與單片機與單片機的接口電路及編程的接口電路及編程1) 接口電路接口電路 如圖如圖6.16圖圖6.16 DS1820與單片機接口電路與單片機接口電路2) 編程編程 指令代碼介紹指令代碼介紹 通常單片機是以通常單片機是以DS1820 ROM命令命

50、令和和DS1820 功能命功能命令令來控制來控制DS1920工作的。表工作的。表6-3a是是ROM命令集，表命令集，表6-3b是功能命令集。是功能命令集。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系表表6-3a DS1820 ROM命令集命令集 指令指令代碼代碼功功 能能讀讀 ROM33H讀讀ROM中編碼（即中編碼（即64位地址）位地址）符合符合ROM55H發(fā)出此命令后，接著發(fā)出發(fā)出此命令后，接著發(fā)出64位位ROM編編碼，訪問碼，訪問“一線總線一線總線”上讀編碼，相對上讀編碼，相對應的應的DS1820器件做出響應，為下一步對器件做出響應，為下一步對該該DS1820的讀的讀/寫做準備。寫做準備。搜索搜索

51、ROMF0H用于確定掛在同一總線上用于確定掛在同一總線上DS1820的個數(shù)的個數(shù)和識別和識別64位位ROM地址，為操作各器件地址，為操作各器件做準備。做準備。跳過跳過ROMCCH 忽略忽略64位位ROM地址，直接向地址，直接向DS1820發(fā)發(fā)溫度變換指令，適用于單一溫度變換指令，適用于單一DS1820工作工作告警搜索命令告警搜索命令ECH 執(zhí)行后只有溫度越過設定值上限或下線執(zhí)行后只有溫度越過設定值上限或下線時才做出響應。時才做出響應。貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系表表6-3b DS1820 ROM功能命令集功能命令集指令指令代碼代碼功功 能能溫度轉換溫度轉換44H啟動啟動DS1820進行

52、溫度轉換，轉換時間進行溫度轉換，轉換時間最長為最長為500ms，典型為，典型為200ms，結果存，結果存入內部入內部REM中中讀暫存器讀暫存器BEH讀內部讀內部REM中字節(jié)中字節(jié)寫暫存器寫暫存器4EH發(fā)出向內部發(fā)出向內部REM的第的第2、3字節(jié)寫上下字節(jié)寫上下限溫度數(shù)據命令，緊跟讀命令后是傳送限溫度數(shù)據命令，緊跟讀命令后是傳送2個字節(jié)的數(shù)據個字節(jié)的數(shù)據復制暫存器復制暫存器48H將將REM中第中第2、3字節(jié)內容復制到字節(jié)內容復制到EEPROM中，保證數(shù)據不丟失。中，保證數(shù)據不丟失?；謴突謴虴2PROMB8H將將EEPROM中內容拷貝到中內容拷貝到REM中的第中的第2、3字節(jié)中字節(jié)中讀供電方式讀供

53、電方式B4H讀讀DS1820的供電方式，寄生供電時發(fā)的供電方式，寄生供電時發(fā)“0”，外接供電時發(fā)，外接供電時發(fā)“1”貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 DS1820單線通信功能是分時完成的單線通信功能是分時完成的, 它有嚴格的時隙概念。它有嚴格的時隙概念。因此系統(tǒng)對因此系統(tǒng)對DS1820的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：的各種操作必須按協(xié)議進行。操作協(xié)議為：初始化初始化DS1820（發(fā)復位脈沖）（發(fā)復位脈沖）發(fā)發(fā)ROM功能命令功能命令發(fā)存儲器發(fā)存儲器操作命令操作命令處理數(shù)據。處理數(shù)據。 圖圖6.17 初始化時序初始化時序貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系 編程編程 根據根據DS1820

54、的通信協(xié)議，主機控制的通信協(xié)議，主機控制DS1820完完成溫度轉換必須經過三個步驟：成溫度轉換必須經過三個步驟：a、每次讀、每次讀/寫寫之前要對其復位；之前要對其復位；b、復位成功后發(fā)送一條、復位成功后發(fā)送一條ROM指令；指令；c、最后發(fā)送、最后發(fā)送REM命令。這樣才能命令。這樣才能對對DS1820進行預定的操作。復位要求主進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據線下拉將數(shù)據線下拉500us，然后釋放，然后釋放，DS1820收到收到信號后等待信號后等待1660us的低脈沖，主的低脈沖，主CPU收到此收到此信號后復位成功，才對信號后復位成功，才對DS1820進行操作。進行操作。 DS1820初始化

55、、讀初始化、讀/寫流程圖及源程序如下：寫流程圖及源程序如下：貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系開始開始初始化初始化DS1820讀取溫度值送讀取溫度值送55H、56H送顯示緩沖器送顯示緩沖器顯示顯示結束結束開始開始初始化初始化送送0CCH命令，跳過命令，跳過ROM區(qū)區(qū)送溫度轉換命令送溫度轉換命令44H，等待等待750ms復位復位 送送0CCH命令，跳過命令，跳過ROM匹配，匹配，讀溫度命令讀溫度命令0BEH讀取溫度值送讀取溫度值送55H、56H結束結束A、主程序、主程序B、讀溫度程序流程圖、讀溫度程序流程圖流程圖流程圖貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系開始開始初始化，給初始化，給DQ引腳送引

56、腳送480us的低電平的低電平等待等待DS1820回應回應判判DQ是否為是否為0？置位置位70H=1延時延時結束結束置位置位70H=0YN開始開始設置循環(huán)變量設置循環(huán)變量C=0, DQ=0, 延時延時10us寫一位到寫一位到DQ，延時延時50us, DQ=1修改指針修改指針R2=0?結束結束YN初始化初始化DS1820流程圖流程圖寫寫DS1820程序流程圖程序流程圖貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系一、主程序一、主程序B20MAIN: LCALL INIT_1820 ; 調用復位子程序調用復位子程序MAIN1: LCALL GET_TEMPER ;調用讀溫度子程序調用讀溫度子程序MOV A,

57、 56H ;讀數(shù)據低字節(jié)讀數(shù)據低字節(jié)ANL A, #0FH ;屏蔽高位屏蔽高位MOV 61H, A ;保存數(shù)據低位保存數(shù)據低位MOV A, 56H ;讀數(shù)據讀數(shù)據SWAP A ;高、低高、低4位交換位交換ANL A, #0FH ;屏蔽高屏蔽高4位位MOV 62H, A ;保存數(shù)據高位保存數(shù)據高位MOV A, 55H ;讀數(shù)據高字節(jié)讀數(shù)據高字節(jié)ANL A, #0FH ;屏蔽高位屏蔽高位MOV 63H, A ;保存數(shù)據低位保存數(shù)據低位貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系MOV A, 55H ;讀數(shù)據讀數(shù)據SWAP A ;高、低數(shù)據交換高、低數(shù)據交換ANL A, #0FH ;屏蔽高位屏蔽高位MOV

58、64H, A ;保存數(shù)據高位保存數(shù)據高位LCALL DISPLAY ;調用顯示子程序調用顯示子程序ACALL KSA ;調用鍵盤子程序調用鍵盤子程序CJNE A, #0AH, B20MAIN ;鍵值是鍵值是0AH，測溫，測溫ACALL RELEASE ;等待鍵推出子程序等待鍵推出子程序LJMP MAIN0 ;鍵釋放轉主程序鍵釋放轉主程序貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系二、初始化程序二、初始化程序INIT_1820: SETB P1.0 ;DS1820 復位、初始化復位、初始化NOP ;DQ置位置位CLR P1.0 ;DQ復位復位MOV R0, #0FFH ;主機發(fā)出延時主機發(fā)出延時553u

59、s的復位的復位TSR1: DJNZ R0, TSR1 ;低脈沖低脈沖SETB P1.0 ;拉高數(shù)據線，形成拉高數(shù)據線，形成1負脈沖負脈沖NOPNOPNOPMOV R0, #25H ;TSR2: JNB P1.0, TSR3 ;等待等待DS1820回應回應DJNZ R0, TSR2 ;延時延時貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系LJMP TSR4TSR3: SETB 70H;置標志位，表示置標志位，表示DS1820存在存在LJMP TSR5TSR4: CLR 70H;清標志位，表示清標志位，表示DS1820不存在不存在LJMP TSR7TSR5: MOV R0, #6BHTSR6: DJNZ R

60、0, TSR6;延時一段時間延時一段時間TSR7: SETB P1.0RET 貴州大學電子科學系貴州大學電子科學系三、讀溫度程序三、讀溫度程序GET_TEMPER: SETB P1.0 LCALL INIT_1820 ;調用初始化復位調用初始化復位DS1820JB 70H, TSS2 ;DS1820存在，讀數(shù)據存在，讀數(shù)據RET ;若若DS18B20不存在則返回不存在則返回TSS2: MOV A, #0CCH ;跳過跳過ROM匹配匹配LCALL WRITE_18020 ;調用寫程序調用寫程序MOV A, #44HLCALL WRITE_1820 ;啟動溫度轉換啟動溫度轉換MOV 66H, #0