模擬量輸入通道計

1、第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展沈陽建筑大學(xué)沈陽建筑大學(xué)信息與控制工程學(xué)院信息與控制工程學(xué)院 馬斌馬斌微機(jī)控制技術(shù)微機(jī)控制技術(shù) 第第2 2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口2.2 模擬量輸入通道模擬量輸入通道2.3模擬量輸入通道接口設(shè)計模擬量輸入通道接口設(shè)計第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 在數(shù)據(jù)采集的過程中，經(jīng)過各種傳感器來獲取數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)采集的過程中，經(jīng)過各種傳感器來獲取數(shù)據(jù)，傳感器將各種溫度、濕度、光照、壓力和酸堿度等物理傳感器將各種溫度、濕

2、度、光照、壓力和酸堿度等物理信號或化學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號。信號或化學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號。 有些采集的信息還需要對電信號進(jìn)行放大、去噪，有些采集的信息還需要對電信號進(jìn)行放大、去噪，再經(jīng)再經(jīng)A/DA/D轉(zhuǎn)換后變成離散的數(shù)字信號送給單片機(jī)。轉(zhuǎn)換后變成離散的數(shù)字信號送給單片機(jī)。 采集來的信號給單片機(jī)進(jìn)行處理分析，數(shù)字濾波、采集來的信號給單片機(jī)進(jìn)行處理分析，數(shù)字濾波、工程量變換等處理，以反映實(shí)際測量的數(shù)值，這也是單工程量變換等處理，以反映實(shí)際測量的數(shù)值，這也是單片機(jī)系統(tǒng)檢測部分的核心。片機(jī)系統(tǒng)檢測部分的核心。第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MC

3、S-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 模擬量輸入通道模擬量輸入通道: 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入通道中的一種，它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入通道中的一種，它的任務(wù)是把傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)理，然后轉(zhuǎn)的任務(wù)是把傳感器轉(zhuǎn)換后的電信號經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)理，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入計算機(jī)。換成數(shù)字量輸入計算機(jī)。一、一、 模擬量輸入通道的一般結(jié)構(gòu)模擬量輸入通道的一般結(jié)構(gòu)第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展二、多路轉(zhuǎn)換器二、多路轉(zhuǎn)換器 多路轉(zhuǎn)換器又稱多路轉(zhuǎn)換器又稱多路開關(guān)，多路開關(guān)多路開關(guān)，多路開關(guān)的作

4、用是用來將各路的作用是用來將各路被測信號依次地或隨被測信號依次地或隨機(jī)地切換到公共放大機(jī)地切換到公共放大器或器或A/DA/D轉(zhuǎn)換上。轉(zhuǎn)換上。 C B A X接通接通 0 0 0 0 X0 0 0 0 1 X1 0 1 1 1 X7 1 全不通全不通INH 圖圖11 CD405111 CD4051原理圖原理圖 表表1 CD40511 CD4051通道選擇表通道選擇表 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展三、采樣保持器三、采樣保持器 HC采樣時，采樣時，k k 閉合，閉合，V VININ通過通過A A1 1對對C CH H快快速充電，速充電，V VO

5、UTOUT跟隨跟隨V VININ；保持期間，；保持期間，k k斷開，由于斷開，由于A A2 2的輸?shù)妮斎胱杩购芨?，理想入阻抗很高，理想情況下情況下V VOUTOUT = =V VC C保持不變，采樣保保持不變，采樣保持器一旦進(jìn)入保持持器一旦進(jìn)入保持期，便應(yīng)立即啟動期，便應(yīng)立即啟動A/DA/D轉(zhuǎn)換器，保證轉(zhuǎn)換器，保證A/DA/D轉(zhuǎn)換期間輸入轉(zhuǎn)換期間輸入恒定。恒定。 圖圖14 14 集成采樣保持器集成采樣保持器LF398LF398的原理圖的原理圖 圖圖13 13 采樣保持器的組成采樣保持器的組成第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 四、四、A/D轉(zhuǎn)換

6、元件的結(jié)構(gòu)和工作原理轉(zhuǎn)換元件的結(jié)構(gòu)和工作原理1 1、A/DA/D轉(zhuǎn)換器類型轉(zhuǎn)換器類型 根據(jù)轉(zhuǎn)換的原理可將根據(jù)轉(zhuǎn)換的原理可將A/DA/D轉(zhuǎn)換器分成兩大類：轉(zhuǎn)換器分成兩大類： 一類是直接型一類是直接型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，輸入的模擬電壓被，輸入的模擬電壓被直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量；直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，不經(jīng)任何中間變量； 另一類是間接型另一類是間接型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，首先把輸入的模，首先把輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中間變量，然后再把這個中間擬電壓轉(zhuǎn)換成某種中間變量，然后再把這個中間變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼輸出。變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼輸出。 目前應(yīng)用較廣泛的主要有：逐次逼近式目前應(yīng)用較廣泛

7、的主要有：逐次逼近式A/DA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、雙積分式換器、雙積分式A/DA/D轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換器和V/FV/F變換式變換式A/DA/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換器分類圖轉(zhuǎn)換器分類圖 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展2、逐次逼近式、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)原理轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)原理 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3、A/D轉(zhuǎn)換器主要性能指標(biāo) 1.分辨率：通常用轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來表示。 2.精度：是指與數(shù)字輸出量所

8、對應(yīng)的模擬輸入量的實(shí)際值與理論值之間的差值 。 3.轉(zhuǎn)換時間:完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時間。 4.溫度系數(shù)和增益系數(shù)：A/D轉(zhuǎn)換器受環(huán)境溫度影響的程度。 5.對電源電壓變化的抑制比：改變電源電壓使數(shù)據(jù)發(fā)生1LSB變化范圍 。第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展4、ADC0809介紹1.內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展2.外部特性（引腳功能）IN0IN7：8路輸入通道的模擬量輸入端口。D0D7：8位數(shù)字量輸出端。A、B、C：用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE：地址鎖存允許信號，輸入，

9、高電平有效。 START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號。EOC： AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，高電平有效。CLK：時鐘脈沖輸入端。REF（+）、REF（）：參考電壓端輸入。Vcc：電源，典型值+5V。 GND：模擬和數(shù)字地。第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.ADC0809工作時序第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展1212位位A AD D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 AD574A AD574A 圖圖16 AD574A16 AD574A的原理框圖及引腳的原理框圖及引腳 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入

10、輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展五、A/D轉(zhuǎn)換元件的接口電路設(shè)計第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展六、單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換軟件編程中斷方式程序流程圖 第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 匯編語言編程如下： ORG0000H SJMP MAIN ORG 0003HLJMPINT0A ORG 0030H;-中斷設(shè)置-SETBIT0 ;允許INT0中斷SETBEA ;中斷總允許SETBEX0 ;外部中斷0允許;-各通道循環(huán)啟動-MAIN: MOV R2,#08H ;設(shè)置循環(huán)次數(shù) MOV R

11、3,#80H MOV R4,#80H ;設(shè)置延時時間A1: MOV A,R3 MOV P2,A ;先啟動IN0通道. 。;延時或其它功能程序執(zhí)行第第2章章 過程輸入輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展;-循環(huán)至其他通道- DJNZ R3,A2SJMP A4A2: MOV A,R3ADD A,#08HMOV R3,A SJMP A1;-處理其他子程序-A4: RET;-保護(hù)現(xiàn)場，存儲數(shù)據(jù)-INT0A: PUSH ACC MOV P2,#40H ;轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)MOV A,P1 ;數(shù)據(jù)送到累加器 MOV R1,A INC R1 POP ACCRETIEND第第2章章 過程輸入

12、輸出接口過程輸入輸出接口第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.3溫度數(shù)據(jù)采集元件設(shè)計3.3.1溫度數(shù)據(jù)采集元件的結(jié)構(gòu)和工作原理 通過溫度數(shù)據(jù)采集元件與單片機(jī)接口進(jìn)行分類，將溫度數(shù)據(jù)采集元件分為兩類：傳統(tǒng)分立式溫度采集元件和智能數(shù)字溫度采集元件。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展一、分立式溫度采集元件 分立式溫度采集元件主要有：1.熱電偶溫度傳感器2.熱電阻溫度傳感器3.半導(dǎo)體熱敏溫度傳感器 它們都是將溫度值經(jīng)過一定的接口電路轉(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信號，利用A/D將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后由單片機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接

13、口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展二、智能數(shù)字溫度采集元件 智能數(shù)字溫度采集元件是將作為溫度器件的感溫部分及外圍電路集成在同一單片上的集成化溫度傳感器。與分立元式溫度采集元件相比，集成溫度傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)在于小型化，使用方便和成本低廉。 美國Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持 一線總線接口的溫度傳感器。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 1.DS18B20引腳定義 數(shù)字溫度傳感器DS18B20有三個引腳如圖所示。1GND

14、為電源地。 2DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端。3VDD為外接供電電源輸入端 （在寄生電源接線方式時 接地）。DALLASDS18B20 1 2 3第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展2.DS18B20的主要特性 適應(yīng)寬電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)雙向通訊。 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫。 溫度范圍：55125。 可編程的分辨率為912位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高

15、精度測溫。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展4.DS18B20工作原理第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展DS18B20的ROM指令表指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址） 符合 ROM 55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820

16、 的讀寫作準(zhǔn)備。 搜索 ROM 0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 跳過 ROM 0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 告警搜索命令 0ECH執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展DS18B20的RAM指令表指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時最長為750ms（9位為93.75ms）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。讀暫存器 0

17、BEH 讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。復(fù)制暫存器 48H 將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、4字節(jié)。 讀供電方式 0B4H 讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.3.2溫度數(shù)據(jù)采集元件的接口電路一、DS18B20寄生電源供電方式電路 在寄生

18、電源供電方式下，DS18B20從單線信號線上汲取能量：在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展二、DS18B20的外部電源供電方式 在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)

19、功能的擴(kuò)展3.3.3單片機(jī)溫度數(shù)據(jù)采集軟件編程 單片機(jī)與DS18B20相連多采用圖9-13的電路，在實(shí)際應(yīng)用中具體軟件編程過程如下： 1.復(fù)位：先對DS18B20芯片進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位就是由單片機(jī)給DS18B20單總線至少480S的低電平信號。 2.單片機(jī)發(fā)送ROM指令：其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理，一般只掛接單個DS18B20芯片時可以跳過ROM指令。 3.單片機(jī)發(fā)送存儲器操作指令：存儲器操作指令的功能是命令18B20作什么樣的工作，是芯片控制的關(guān)鍵。 4.執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進(jìn)行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)

20、計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展 測溫程序流程圖 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展DS18B20匯編程序:ORG0000H SJMPL0 ORG0030HL0: MOV SP,#0FH XHEQUP1.6 ;1820控制線;# 溫度測控89C51芯片 DS1820 #; # 溫度部分操作程序 #; # 1 RD18WD-讀取溫度值 #; # 2 REST-溫度探頭復(fù)位 #; # 3 WR-發(fā)送一字節(jié)命令或數(shù)據(jù) #; # 4 RD-讀取一字節(jié)命令或數(shù)據(jù) #; # 5 RD18BH-讀取1820編號 #RD18WD: MOVR0,#

21、08H ;讀取1820溫度值 LCALL RSET ;復(fù)位 MOVA,#0CCH ;跳過RAM LCALL WR MOV A,#44H ;起動轉(zhuǎn)換 LCALL WR LCALL YS ;延時1秒第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展RDWD0: LCALL RSET ; MOVA,#55H;校對1820編號8字節(jié)64位 LCALL WR MOVR2,#8RDWD1: MOV A,R0 LCALL WR INCR0 DJNZR2,RDWD1 MOV A,#0BEH ;讀取溫度值 LCALL WR LCALL RD MOV26H,A ;保存溫度值

22、LCALL RD ;讀符號 CLR7FH JZRDWD2 ;原碼不處理返回 SETB7FH MOV A,26H ;補(bǔ)碼處理溫度值送26H中 CPLA ADDA,#01H MOV 26H,A第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展RDWD2: CLRC MOV A,#0B3H ;90的數(shù)值(180) SUBB A,26H JNCRDWD3 CLR58H ;90! JB 54H,RDWD4 MOV A,2AH ANL A,#0E0H ORL A,#10H MOV 2AH,A LCALL OUTJ ;置報警位并輸出 SJMP RDWD4RDWD3: S

23、ETB 58H ;90! JNB 54H,RDWD4 JB 75H,RDWD4 CLR 54H LCALL OUTJ ;清報警位并輸出第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展RDWD4: MOVA,26H MOV R0,#45H LCALL SDWD RETRSET:MOVA,#04H ;- 1820復(fù)位- CLR XH MOV R7,#0FAH ; 250*4=1000uS DJNZ R7,$ SETB XH MOV R7,#06H ;24uS CLR CWAITL: JB XH,WH DJNZ R7,WAITL DJNZ ACC,WAITL

24、SJMP SHORTWH: MOV R7,#6FH WH1: ORL C,XH DJNZ R7,WH1 MOV R7,#6FH DJNZ R7,$SHORT: RET第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展WR:MOVR7,#8 ;- 向DS18B20發(fā)送8位數(shù)據(jù)-WLOP: RRC A CLR XH NOPMOV XH,C MOV R6,#1AH DJNZ R6,$ SETB XH DJNZ R7,WLOP RETRD: MOV R7,#8 ;- 讀入DS18B20的8位信息-RLOP: CLR XH NOPSETB XH MOV C,XH;M

25、OV A,P1 MOV C,E0H MOV R6,#19H DJNZ R6,$ SETB XH RRC A DJNZ R7,RLOP RET第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展YS: MOVR3,#08H ;- 延時延時1秒秒-YS1: MOV R4,#0FFHYS2: MOV R5,#0FFH DJNZ R5,$ DJNZ R4,YS2 CPL WDI DJNZ R3,YS1 RETRD18BH: LCALL RSET ;讀取讀取1820芯片的芯片的64位編號信息位編號信息 JNC RD18BH MOV R0,#08H ;讀入讀入08H開始

26、的開始的8個單元個單元 MOV A,#33H LCALL WR ;發(fā)讀編號命令發(fā)讀編號命令 MOV R2,#8BH: LCALL RD MOV R0,A INC R0 DJNZ R2,BH MOV R4,#00H MOV R2,#08H MOV R1,#08H LCALL WR_DA1 ;寫入寫入E2中中 RET第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展DS18B20 的C51程序編程如下：/-函數(shù)聲明，變量定義-#includesbit DQ=P10; /將p1.0口模擬時鐘輸出#define jump_ROM 0 xCC /跳過ROM命令#de

27、fine start 0 x44 /啟動轉(zhuǎn)換命令#define read_EEROM 0XBE /讀存儲器命令unsigned char TMPH,TMPL; /溫度值/-/函數(shù)名稱：delay/入口參數(shù)：N/函數(shù)功能：延時字程序。實(shí)現(xiàn)（16*N+24）us的延時/系統(tǒng)采用11.0592MHz的時鐘時,延時滿足要求,其他情況需要改動/-void delay(unsigned int N)int i;for(i=0;iN;i+);第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名稱：Reset/入口參數(shù)：無/返回 deceive_ready/函數(shù)

28、功能：復(fù)位/-unsigned char Reset(void) unsigned deceive_ready; DQ=0; /拉低DQ線 delay(29); /延時至少480-960us DQ=1; /將DQ線設(shè)置位邏輯高 delay(3); /延時等待deceive_ready響應(yīng) deceive_ready=DQ; /采樣deceive_ready信號 delay(25); /等待結(jié)束信號 return(deceive_ready); /有deceive_ready信號返回0，否則返回1第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名

29、稱：read_bit/入口參數(shù)：無/返回接收數(shù)據(jù)/函數(shù)功能：讀bit子程序/-unsigned char read_bit(void)unsigned char i;DQ=0; /拉低DQ線開始時序DQ=1; /升高DQ線for(i=0;i3;i+); /延時至?xí)r序開始15usreturn(DQ); /返回DQ值第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名稱：write_bit/入口參數(shù)：bitval/函數(shù)功能：寫1 bit子程序/-void write_bit(unsigned char bitval)DQ=0; /拉低DQ線開始時序i

30、f(bitval=1)DQ=1; /如果寫邏輯為高delay(5); /延時DQ=1; /升高DQ線第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名稱：write_byte/入口參數(shù)：val/函數(shù)功能：寫1byte子程序/-void write_byte(unsigned char val)unsigned char i,temp;for(i=0;ii;temp=temp&0 x01;write_bit(temp);delay(5);第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名稱

31、：read_byte/返回接收數(shù)據(jù) value/函數(shù)功能：讀一個byte子程序/-unsigned char read_byte(void)unsigned char i,m=1,receive_data=0; /初始化for(i=0;i8;i+) if(read_bit() receive_data=receive_data+(m1); /每讀一位數(shù)據(jù)，左移一位 delay(6); /延時至?xí)r序結(jié)束 return(receive_data); /返回value第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展/-/函數(shù)名稱：main/函數(shù)功能：主函數(shù)/-

32、void main() Reset(); write_byte(jump_ROM); /發(fā)跳過ROM命令 write_byte(start); /發(fā)啟動轉(zhuǎn)換命令 Reset(); write_byte(jump_ROM); /發(fā)跳過ROM命令 write_byte(read_EEROM); TMPL=read_byte(); /讀低8位溫度值 TMPH=read_byte(); /讀高8位溫度值 第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.43.4壓力數(shù)據(jù)采集元件設(shè)計壓力數(shù)據(jù)采集元件設(shè)計 壓力是工程中重要的技術(shù)參數(shù)。壓力測量的基本方法壓力是工程中

33、重要的技術(shù)參數(shù)。壓力測量的基本方法大致分成兩大部分。即靜態(tài)壓力測量與動態(tài)壓力測量。主大致分成兩大部分。即靜態(tài)壓力測量與動態(tài)壓力測量。主要采用的測量方法有以下幾種。要采用的測量方法有以下幾種。 1.1.彈性形變法：壓力測量中，利用測壓彈性元件受力彈性形變法：壓力測量中，利用測壓彈性元件受力變形的原理，將壓力轉(zhuǎn)換成位移。變形的原理，將壓力轉(zhuǎn)換成位移。 2.2.液體壓力平衡法：基于流體靜力學(xué)原理，被測壓力液體壓力平衡法：基于流體靜力學(xué)原理，被測壓力與液體產(chǎn)生的傳遞壓力相平衡，從而測出被測壓力。與液體產(chǎn)生的傳遞壓力相平衡，從而測出被測壓力。 3.3.電測法：利用某些敏感元件的物理效應(yīng)與壓力的關(guān)電測法：

34、利用某些敏感元件的物理效應(yīng)與壓力的關(guān)系，把被測壓力轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量。系，把被測壓力轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量。第第3 3章章 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計第4章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展3.4.13.4.1壓力數(shù)據(jù)采集元件的結(jié)構(gòu)和工作原理壓力數(shù)據(jù)采集元件的結(jié)構(gòu)和工作原理 幾乎所有的壓力傳感器都有三個基本部分構(gòu)成：感壓部分；幾乎所有的壓力傳感器都有三個基本部分構(gòu)成：感壓部分；轉(zhuǎn)換部分；激勵部分。轉(zhuǎn)換部分；激勵部分。一、電阻式應(yīng)變片一、電阻式應(yīng)變片 在金屬絲的兩邊受到軸向力在金屬絲的兩邊受到軸向力F F而被拉伸而被拉伸( (或壓縮或壓縮) )時，將產(chǎn)時，將產(chǎn)生機(jī)械形變，使電阻發(fā)生變化。這種導(dǎo)體的電阻值隨應(yīng)力變