温度地测量和温度地控制

1、温度的测量和温度的控制1.DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B2C简介Dallas半导体公司的数字化温度传感器 DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温 度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于 恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代 产品不同，新的产品支持3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。DS18B2测量温度范围为-55 ° C+125° C,在-10+85° C范围内,精度为土 0.5 ° GDS18B20 可以程序设定912位

2、的分辨率，及用户设定的报警温度存储在EEPRO中，掉电后依然保存。DS18B2 0内部结构DALLAS1SB2011 2 310-92DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM温度传感器、非挥发的温度 报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20勺管脚排列如下：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生 电源接线方式时接地）。光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20勺地址序列码。64位光刻ROM勺排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是 该DS18B2C自身的序列号，最后8位是前面56位的循

3、环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1 光刻ROM勺作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个 DS18B20勺目的。DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以 0.0625 C /LSB形式表达，其中S为符号位。hii 'bit 6bit ikt 4tnl 1bii 2bit 1L$ Byie2'I宁I片ITI屮MS Byk | S | S | S | S | S |?| J |2*LS Byte:Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit02322212

4、02-12-22-32-4MS Byte:Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8SSSSS26!2524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。例如+125C的数字输出为07D0H +25.0625 C的数字输出为0191H, -25.0625 C的数字输出为 FF6FH -55 C的数字输出为FC90H温度数据输出（二

5、进制）数据输出（十六进 制）+125C0000 0111 1101 000007D0h+85C0000 0101 0101 00000550h+25.0625 C0000 0001 1001 00010191h+10.125 C0000 0000 1010 001000A2h+0.5 C0000 0000 0000 10000008h0C0000 0000 0000 00000000h-0.5 C1111 1111 1111 1000FFF8h-10.125 C1111 1111 0101 1110FF5Eh-25.0625 C1111 1110 0110 1111FE6Fh-55 C1111

6、 1100 1001 0000FC90hDS18B20温度传感器的存储器DS18B2C温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的 E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH TL和结构寄存器。暂存存储器包含了 8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度 的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个 字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。该字节各位的意义如下：TMR1R011111低五位一直都是1，TM是测试模

7、式位，用于设置 DS18B20在工作模式还是在测试模式。在 DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20 出厂时被设置为12位）分辨率设置表：R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms根据DS18B20勺通讯协议，主机控制 DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写 之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条 ROM旨令，最后发送RAM旨令，这样才能对 DS18B20进行预定的操作。复位要求主 CPU各数据线下拉500微秒，然后释放，DS

8、18B20攵到信号 后等待1660微秒左右，后发出60240微秒的存在低脉冲，主CPU攵到此信号表示复位成功。本实验在读取温度的基础上，完成类似空调恒温控制的实验。用加热电阻代替加热电机，制冷采用自然冷却。温度值通过 LED静态显示电路以十进制形式显示出来，同时显示电路还将显示 设定的恒温值，通过键盘可以改变设定值。按一次升高键，恒温值加1 °C，按一次降低键，恒温值减小1C。恒温值在2C50C范围内可调。当实际温度低于设定的恒定温度2C时，单片机发出指令信号，继电器吸合，红色LED点亮，加热电阻开始加热。当温度超过设定的恒温值 2C 时，单片机发出指令信号，继电器断开，红色 LED

9、熄灭，加热电阻停止加热，制冷采用自然冷却。2、步骤1. 用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器 的方向：缺口朝上。2. 打开Keil uVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加“DS18B20.ASM源程序，编译无误后，全速运行程序。3.程序正常运行后，按下自锁开关控制。5LED数显为“ XX20”，“XX'为十进制温度测量 值，当气温低于0C,或者模拟信号输入端的电位器没有逆时针旋到底时， 温度值前面出现“-”号。“20”为十进制温度设定值，按设定键升高、降低可以改变设定值。当测量值小于设定值 2 个字时，加热启动，当实际值超

10、过设定值 2个字时，加热停止。4.可把源程序编译成可执行文件，烧录到89C51芯片中。3、源程序LEDBUF EQU 60H;显示缓存1TEMP EQU 65H;显示缓存2UPEQU 1;1键定义为增加键DOWN EQU 2;2键定义为减小键LOWLIMIT EQU 2;设定值最低为2HIGHLIMIT EQU 50;设定值最高为50FLAG1 EQU 38H;是否检测到DS18B2C标志位SETTEMP EQU 50H;温度设定值缓存CURTEMP EQU 29H;温度实际值缓存DINBIT P3.0;串仃显示数据口CLKBIT P3.1;串行显示时钟口ORG 0000HLJMP START

11、ORG 0100HSTART:MOV SETTEMP, #20;设定值初值20MLOOP:LCALL TESTKEY;测试键盘是否有键按下CJNE A,#03H,KEYPRESSED;有键按下，处理按键MLOOP1:ACALL DISPLAYRESULT;无键按下，调显示ACALL DISPLAYLEDACALL GET_TEMPER;调用读温度子程序MOV A, CURTEMPJB ACC.7, LE0;为负值CLR CMOV B, SETTEMP;为正值时与设定值比较DEC BDEC BSUBB A, BJNC GN2;小于（设定值-2 ），加热LE0: SETB P3.2SJMP GN4

12、GN2: MOV A, CURTEMPSETB CMOV B, SETTEMPINC BINC BSUBB A, BJC GN4;大于（设定值+2），停止加热CLR P3.2SJMP GN4GN4: ACALL DELAY1LJMP MLOOPKEYPRESSED:;处理按键LCALL GETKEY;读取键值MOV B, AXRL A, #DOWNJNZ KEY0MOV A, SETTEMPXRL A, #LOWLIMITJZ KEY1DEC SETTEMPSJMP KEY1KEY0: MOV A, BXRL A, #UPJNZ KEY1MOV A, SETTEMP XRL A, #HIGHL

13、IMIT JZ KEY1INC SETTEMP KEY1: LJMP MLOOP1 INIT_1820:SETB P2.0NOPCLR P2.0MOV R1,#3 TSR1: MOV R0,#107DJNZ R0,$DJNZ R1,TSR1SETB P2.0NOPNOPNOPMOV R0,#25HTSR2: JNB P2.0,TSR3DJNZ R0,TSR2LJMP TSR4TSR3: SETB FLAG1LJMP TSR5TSR4: CLR FLAG1LJMP TSR7TSR5: MOV R0,#117TSR6: DJNZ R0,TSR6TSR7: SETB P2.0这是DS18B2C复位初

14、始化子程序;主机发出延时537微秒的复位低脉冲；然后拉高数据线;等待DS18B2C回应;延时；置标志位，表示DS1820存在;清标志位，表示DS1820不存在;时序要求延时一段时间RETGET_TEMPER:SETB P2.0JB FLAG1,TSS2RETTSS2: MOV A,#0CCH;判断DS1820是否存在?若 DS18B20不存在则返回;跳过ROMS配读出转换后的温度值LCALL INIT_1820;先复位DS18B20LCALLWRITE_1820MOVA,#44H;发出温度转换命令LCALLWRITE_1820;这里通过调用显示子程序实现延时一段时间，等待AD转换结束LCALL

15、DELAY1LCALLINIT_1820;准备读温度前先复位MOVA,#0CCH;跳过ROMS配LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH;发出读温度命令LCALLWRITE_1820LCALLREAD_18200;将读出的温度数据保存到35H/36HMOVA,CURTEMPMOVC,40H;将28H中的最低位移入CRRCAMOVC,41HRRCAMOVC,42HRRCAMOVC,43HRRCAMOVCURTEMP,ARET1820:;写DS18B20的子程序（有具体的时序要求）MOVR2,#8;一共8位数据CLR iCWR1: CLR'P2.0MOVR3,#6DJNZR3,$

16、RRCAMOVP2.0,CMOVR3,#23DJNZR3,$SETBP2.0NOPDJNZR2,WR1SETBP2.0RET18200:;读DS18B20的程序,从DS18B2C中读出两个字节的温度数据MOVR4,#2;将温度高位和低位从DS18B2C中读出MOVR1,#CURTEMP;低位存入29H,高位存入28H;数据一共有8位WRITEREADREOO: MOV R2,#8RE01: CLR CSETB P2.0NOPNOPCLR P2.0NOPNOPSETB P2.0MOVR3,#9RE10: DJNZ R3,RE10MOVC,P2.0MOVR3,#23RE20: DJNZ R3,RE

17、20RRCADJNZR2,RE01MOVR1,ADECR1DJNZR4,RE00RETDISPLAYLED:;数码管显示MOVR0,#LEDBUFMOVR1,#TEMPMOVR2,#5DP10: MOV DPTR,#LEDMAPMOVA,R0MOVC A,A+DPTRMOVR1,AINCR0INCR1DJNZR2,DP10MOVR0,#TEMPMOVR1,#5DP12: MOV R2,#8MOVA,R0DP13: RLC AMOVDIN,CCLRCLKSETBCLKDJNZR2,DP13INCR0DJNZR1,DP12RETLEDMAP:DB3FH,6,5BH,4FH,66H,6DHDB7DH

18、,7,7FH,6FH,77H,7CHDB58H,5EH,7BH,71H,0,40HDB63H,39HDISPLAYRESULT:;十六进制转换为十进制MOVA, CURTEMPJNBACC.7, GE0MOVLEDBUF, #11H；'-'DECACPLALJMPGOONNOPGEO: MOV LEDBUF, #10H0,1,2,3,4,56,7,8,9,A,BC, D, E, F,-CGOON: MOV B, #10DIV ABMOV LEDBUF+1, AMOV A, BMOV LEDBUF+2, AMOV A, SETTEMPMOV B, #10DIV ABMOV LEDBUF+3,AMOV A, BMOV LEDBUF+4,ARETTESTKEY:;测试键盘是否有键按下MOV P1, #03HMOV A, P1;读入键状态RETKEYTABLE:;键码定义DB 02H,01H,0F7HDB 0EFH,0DFH,0BFH,07FHGETKEY:MOV R6,#10LCALL DELAYMOVA,P1ANL A,#03H;高六位不用CJNEA,#03H,K01;确有键按下LJMPMLOOPK01: MOVR3,#2