智能環(huán)境參數(shù)檢測(cè)儀

摘要溫度是一個(gè)基本的物理量，幾乎所有的科研和生產(chǎn)過程都和溫度息息相關(guān)。準(zhǔn)確獲取系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)有助于對(duì)設(shè)備儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，因而，準(zhǔn)確地測(cè)量和控制溫度，對(duì)于獲得正確的科研數(shù)據(jù)和保證產(chǎn)品質(zhì)量都十分重要。本論文研究設(shè)計(jì)出一套多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有測(cè)量精度高，控制范圍廣，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可適用于科學(xué)研究及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等不同領(lǐng)域?qū)囟葴y(cè)量的需求。在本文中，先分析了現(xiàn)有的幾種不同的溫度測(cè)試方法，并在對(duì)比各種不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)本身測(cè)試要求以及精度速度等指標(biāo)要求，選擇數(shù)字溫度計(jì)DS18B20作為本系統(tǒng)的傳感器，采用LCD1602液晶雙行顯示芯片，分別顯示溫度傳感器的測(cè)量溫度值、溫度最高上限值和測(cè)量時(shí)間的預(yù)設(shè)值。在選型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)以及相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)，通過綜合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的測(cè)試和報(bào)警功能。關(guān)鍵字：多多點(diǎn)溫度度傳感器器網(wǎng)絡(luò)，單單片機(jī)，溫度測(cè)量ABSTRRACTTTempeerattureeissabassicphyssicaalffacttor,,allmosstaalloftheesccienntifficanddinndusstryywoorkhavveaawaaywwithhteempeeratturee.Obttainninggthheseepaarammeteerccorrrecttlycannheelpustogaiinttheinsstruumennt’ssstatte..So,,hoowttocconttrollteempeerattureeacccurrateely,,issveeryimpporttanttinnsccienntifficressearrchanddinndusstryyquualiity..Inthhissittuattionn,ddesiignanddimmpleemenntooneapppliccabllessysttemwhiichcannwaatchhmeeasuureanddcoontrroltheeteempeerattureeanndtthemeaasurringgreesulltsisreaalttimeeanndtthepreecissionnissgrreattissmooreesssenttiall.IItttakeesaagrreattofftrroubblessfoorttheinddusttry--conntroolleerstomakkeddeciisioon..Thiisppapeerffirsstaanallyzeedssomeekiindssoffmeethoodaabouutttesttinggthhettempperaaturreaandtheehuumiddityy.TThennbaalanncetheediiffeerenntmmethhod’’sddisaadvaantaagess,aadvaantaagess,aandtheeussinggsyysteem’smmeteeraggereqquirremeentaboouttheeprreciisioon,,tesstinngrratee,aandsoon.AnndtthennchhoossinggthheddigiitallthhermmomeeterrDSS18BB20..AnddseetttheTI’sMMCU,,LCDD16002,aasmmainnprroceessoor..Bassedonthiiswworkk,ddesiigneedaahaardwwareeciircuuit.Thhiscirrcuiitccanachhievvetthetesstinngffuncctioon..Weuseethhettempperaaturrecchesstttoddemaarcaatetheesyysteem.Keywwordds:MMultti-PPoinntTTempperaaturreSSenssorNettworrk,sinnglee-chhipmiccroccompputeer，TTempperaaturremmeassureemennt目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章引言言11.1概述述11.2目目前國內(nèi)內(nèi)外研究究現(xiàn)狀111.3課課題設(shè)計(jì)計(jì)的目的的和意義義21.4論論文主要要內(nèi)容331.5多多點(diǎn)溫度度測(cè)量系系統(tǒng)整體體結(jié)構(gòu)分分析4第2章多點(diǎn)點(diǎn)環(huán)境監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的總體體設(shè)計(jì)552.1具體體方案552.2系統(tǒng)統(tǒng)主要技技術(shù)參數(shù)數(shù)62.3本論論文中元元器件的的選擇772.3.11數(shù)字溫溫度傳感感器概述述7DS118B220性能能參數(shù)介介紹8DS118B220的測(cè)測(cè)溫原理理10DS118B220自動(dòng)動(dòng)搜索算算法111DS118B220編程程設(shè)計(jì)1142.3.22ATT89SS52微微控制器器相關(guān)介介紹2222.3.33DMM-16602液液晶顯示示器簡(jiǎn)介介242.3.44MAAX2332串口口芯片簡(jiǎn)簡(jiǎn)介299第3章系統(tǒng)統(tǒng)的硬件件結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)及程程序編程程313.1穩(wěn)壓壓電路設(shè)設(shè)計(jì)3113.1.11穩(wěn)壓電電源的組組成3113.1.22穩(wěn)壓壓電路設(shè)設(shè)計(jì)3223.2溫溫度數(shù)據(jù)據(jù)處理算算法分析析及程序序設(shè)計(jì)3333.2.11溫度度數(shù)據(jù)處處理算法法333.2.22溫度度數(shù)據(jù)處處理子程程序3553.3DDM-116022液晶接接口電路路373.4串口口通信電電路設(shè)計(jì)計(jì)383.4.11MCCU與MAXX2322通信電電路設(shè)計(jì)計(jì)383.4.22串口口通信方方式3993.4.33串口口通信波波特率計(jì)計(jì)算4113.4.44串口口通信硬硬件連接接電路4443.5外圍圍電路設(shè)設(shè)計(jì)4553.5.11時(shí)鐘鐘電路設(shè)設(shè)計(jì)4553.5.22復(fù)位位電路設(shè)設(shè)計(jì)4663.5.33聲光報(bào)報(bào)警電路路473.5.44程序序流程圖圖48第4章結(jié)論論49參考文獻(xiàn)550致謝52附錄53外文資料原原文666譯文77第1章引引言1.1概述述環(huán)境監(jiān)控是是一個(gè)重重要的課課題，特特別是在在工業(yè)應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)合合中。通通過對(duì)設(shè)設(shè)備儀器器的工作作狀況的的監(jiān)控，能能夠檢測(cè)測(cè)設(shè)備儀儀器的各各種的工工作異常常情況，從從而避免免設(shè)備儀儀器由于于環(huán)境的的惡化而而出現(xiàn)故故障而蒙蒙受經(jīng)濟(jì)濟(jì)損失；；而設(shè)備備儀器一一般都有有一定的的溫度的的環(huán)境因因數(shù)特性性，在不不同的工工作環(huán)境境下其性性能會(huì)有有稍微的的變化，在在精密的的儀器和和設(shè)備中中，這種種性能的的變化往往往是噪噪聲系統(tǒng)統(tǒng)的誤差差，從而而降低了了系統(tǒng)的的性能,,這種變變化可以以看成固固定的變變化，可可以通過過補(bǔ)償?shù)牡姆椒ㄐ扌拚蛘哒呦瑥膹亩岣吒呦到y(tǒng)的的性能穩(wěn)穩(wěn)定性。所所以有必必要通過過某種方方法檢測(cè)測(cè)不同的的環(huán)境參參數(shù)，諸諸如溫度度、濕度度、電網(wǎng)網(wǎng)電壓、電電磁干擾擾等。1.2目目前國內(nèi)內(nèi)外研究究現(xiàn)狀目前溫度檢檢測(cè)儀表表種類繁繁多，常常用的溫溫度檢測(cè)測(cè)儀表如如圖1--1所示示。圖1-1常見溫溫度檢測(cè)測(cè)儀表近年來，隨隨著工業(yè)業(yè)生產(chǎn)效效率的不不斷提高高，自動(dòng)化化水平與與范圍的的不斷擴(kuò)擴(kuò)大，對(duì)溫度度檢測(cè)技技術(shù)的要要求也愈愈來愈高高，各國專專家都在在有針對(duì)對(duì)性地競(jìng)競(jìng)相開發(fā)發(fā)各種特特殊而實(shí)實(shí)用的測(cè)測(cè)溫技術(shù)術(shù)，并取得得了重大大進(jìn)展。新新一代溫溫度檢測(cè)測(cè)元件如如圖1--2所示示。圖1-2新一代代溫度檢檢測(cè)元件件1.3課課題設(shè)計(jì)計(jì)的目的的和意義義各種環(huán)境參參數(shù)中，其其中最關(guān)關(guān)鍵也最最常見的的一個(gè)參參數(shù)就是是溫度參參數(shù)。在在實(shí)際應(yīng)應(yīng)用中，由由于設(shè)備備的溫度度過高或或者過低低,造成成的工作作故障比比比皆是是，在普普通的工工作場(chǎng)合合中，可可以通過過溫度計(jì)計(jì)人為的的檢測(cè)環(huán)環(huán)境的溫溫度，但但是這種種方法不不方便，并并且精度度不高，操操作性差差，無法法實(shí)現(xiàn)全全自動(dòng)生生產(chǎn)。特特別在對(duì)對(duì)于可靠靠性要求求很高的的生產(chǎn)場(chǎng)場(chǎng)合中，是是不允許許有差錯(cuò)錯(cuò)的出現(xiàn)現(xiàn)，因?yàn)闉闇囟仍煸斐傻墓使收蠒?huì)帶帶來非常常惡劣的的效果。所所以在現(xiàn)現(xiàn)代的工工業(yè)場(chǎng)所所中，大大體上都都是采用用溫度濕濕度自動(dòng)動(dòng)控制系系統(tǒng)，通通過總線線把各個(gè)個(gè)地方的的溫濕度度信息送送到集中中處理計(jì)計(jì)算機(jī),,進(jìn)行監(jiān)監(jiān)控。傳統(tǒng)的方式式一般采采用熱電電偶或熱熱電阻，其其輸出的的模擬信信號(hào)，需需要經(jīng)AA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后才才能送入入單片機(jī)機(jī)等微處處理器，這這樣的硬硬件電路路結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜，制制作成本本較高。近近年來，各各種新型型溫度傳傳感器和和測(cè)量方方法大量量出現(xiàn)并并成功應(yīng)應(yīng)用。單單總線數(shù)數(shù)字式智智能型傳傳感器技技術(shù)徹底底改變了了傳統(tǒng)的的溫度測(cè)測(cè)量方法法，在糧糧庫測(cè)溫溫系統(tǒng)、冷冷庫測(cè)溫溫系統(tǒng)、智智能化建建筑控制制系統(tǒng)、中中央空調(diào)調(diào)系統(tǒng)等等多種系系統(tǒng)中都都需要多多點(diǎn)溫度度測(cè)量系系統(tǒng)。因因此，多多點(diǎn)溫度度測(cè)量技技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)尤為重重要。本課題基于于以上的的目標(biāo),,制作一一個(gè)綜合合的測(cè)試試系統(tǒng)，可可以同時(shí)時(shí)檢測(cè)多多路系統(tǒng)統(tǒng)的溫度度信息,,并將溫溫度信息息實(shí)時(shí)的的上傳到到上位機(jī)機(jī)以供后后續(xù)處理理?；谟贏T889C552單片機(jī)機(jī)、C語語言和DDS188B200傳感器器的多點(diǎn)點(diǎn)溫度測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)，并對(duì)系系統(tǒng)實(shí)際際運(yùn)行的的結(jié)果數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行行分析。論文研究在理論和實(shí)踐方面均具有重要意義，主要表現(xiàn)在：1.降低測(cè)測(cè)量成本本。測(cè)量量現(xiàn)場(chǎng)的的智能傳傳感器測(cè)測(cè)得被測(cè)測(cè)對(duì)象的的數(shù)據(jù)信信息后，通通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸給給精密測(cè)測(cè)控儀器器或高檔檔次微機(jī)機(jī)去分析析處理，既既節(jié)約了了人力物物力，又又提高了了貴重復(fù)復(fù)雜設(shè)備備的利用用效率。2.提高了了測(cè)量精精度。論論文通過過溫度傳傳感器DDS188B200提取112Biit溫度度數(shù)據(jù)，進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算處理，使使溫度數(shù)數(shù)據(jù)可精精確到小小數(shù)點(diǎn)后后4位，這這在科學(xué)學(xué)研究及及工農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)中中都具有有重要價(jià)價(jià)值。3.實(shí)現(xiàn)了了報(bào)警測(cè)測(cè)控和資資源共享享。添加加了蜂鳴鳴器模塊塊，設(shè)置置了溫度度的限度度并且在在PC終終端上進(jìn)進(jìn)行測(cè)量量和數(shù)據(jù)據(jù)采集，可可以遠(yuǎn)程程監(jiān)控過過程和數(shù)數(shù)據(jù)，使使測(cè)量跨跨越了空空間和時(shí)時(shí)間的限限制，并并且能實(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)量量設(shè)備和和測(cè)量信信息等資資源的共共享。1.4論論文主要要內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)有測(cè)測(cè)溫系統(tǒng)統(tǒng)的缺點(diǎn)點(diǎn)，我們們提出了了一種新新型的測(cè)測(cè)溫方案案，具有有以下44個(gè)特性性：1.采用新新型的數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器，簡(jiǎn)化化測(cè)溫電電路。2.數(shù)字信信號(hào)傳輸輸，利于于有干擾擾現(xiàn)場(chǎng)的的應(yīng)用。3.建立溫溫度采集集電路和和PC機(jī)機(jī)之間的的串行通通信，實(shí)實(shí)現(xiàn)溫度度數(shù)據(jù)的的實(shí)時(shí)傳傳輸；并并設(shè)計(jì)了了溫度信信息數(shù)據(jù)據(jù)庫，實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫溫度信息息的存查查詢、顯顯示和報(bào)報(bào)表打印印等功能能，方便便溫度場(chǎng)場(chǎng)的分析析和模擬擬。4.最大限限度地減減少布線線工作量量，降低低系統(tǒng)的的資金投投入。為了達(dá)到上上述4個(gè)個(gè)目標(biāo)，我我們提出出了多點(diǎn)點(diǎn)智能測(cè)測(cè)溫系統(tǒng)統(tǒng)的方案案，并為為這個(gè)方方案的實(shí)實(shí)施找到到了技術(shù)術(shù)上的支支持：1）選擇DDALLLAS公公司生產(chǎn)產(chǎn)的DSS18BB20作作為數(shù)字字溫度傳傳感器，一一條單總總線上可可掛接多多個(gè)DSS18BB20，很很方便地地組成多多點(diǎn)測(cè)溫溫系統(tǒng)，分分辨率可可達(dá)0..06225℃；且省省去了傳傳統(tǒng)的AA/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換單元元，簡(jiǎn)化化測(cè)溫電電路。2）設(shè)計(jì)了了實(shí)用的的雙層總總線結(jié)構(gòu)構(gòu)，分別別是室內(nèi)內(nèi)測(cè)溫層層和溫度度數(shù)據(jù)傳傳輸層。3）采用單單總線作作為室內(nèi)內(nèi)測(cè)溫層層總線，簡(jiǎn)簡(jiǎn)化布線線工作；；通過RRS2332總線線實(shí)現(xiàn)溫溫度采集集電路和和PC機(jī)之之間的串串行通信信。實(shí)時(shí)溫度高高精度測(cè)測(cè)量，本本系統(tǒng)能能夠通過過多個(gè)溫溫度傳感感器(33x7的的矩陣))實(shí)時(shí)檢檢測(cè)被測(cè)測(cè)對(duì)象的的溫度信信息，測(cè)測(cè)量精度度精確到到小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)后4位位。在測(cè)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)通過LLCD顯顯示模塊塊SMCC16002A進(jìn)進(jìn)行本地地顯示。根根據(jù)實(shí)際際需要，所所檢測(cè)的的溫度點(diǎn)點(diǎn)數(shù)是可可以擴(kuò)展展的。1.5多多點(diǎn)溫度度測(cè)量系系統(tǒng)整體體結(jié)構(gòu)分分析論文研制的的基于智智能傳感感器的多多點(diǎn)溫度度測(cè)量系系統(tǒng)的整整個(gè)測(cè)量量系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)框框圖如圖圖1-33。圖1-3測(cè)量系系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)框圖圖其主要功能能是在現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)被被測(cè)溫度度進(jìn)行采采集、計(jì)計(jì)算和處處理，其其中主要要包括以以下5個(gè)個(gè)部件的的設(shè)計(jì)：：a)穩(wěn)壓電電源；b)液晶顯顯示模塊塊；c)溫度處處理控制制模塊；；d)串行接接口；e)溫度傳傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。第2章多多點(diǎn)環(huán)境境監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)的總總體設(shè)計(jì)計(jì)2.1具體體方案我們不難發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)總線的的數(shù)字化化正好解解決了本本系統(tǒng)要要求的第第1、22特性，而而現(xiàn)場(chǎng)總總線所具具有的多多點(diǎn)通信信的功能能又為第第3、44項(xiàng)特性性的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)掃清了了道路。因因此，能能否選擇擇一種適適合于多多點(diǎn)溫度度測(cè)量系系統(tǒng)的總總線結(jié)構(gòu)構(gòu)就成為為本系統(tǒng)統(tǒng)成敗的的關(guān)鍵。目目前國際際上的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線線種類繁繁多，沒沒有統(tǒng)一一的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。既然然系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)是為為了完成成預(yù)期的的功能，那那么我們們完全可可以自主主構(gòu)建一一個(gè)總線線結(jié)構(gòu)。溫度傳感器器的選擇擇是本系系統(tǒng)的關(guān)關(guān)鍵。由由于智能能溫度傳傳感器采采用數(shù)字字化技術(shù)術(shù)，能以以數(shù)據(jù)形形式輸出出被測(cè)溫溫度值，具具有測(cè)溫溫誤差小小、分辨辨力高、抗抗干擾能能力強(qiáng)、用用戶可設(shè)設(shè)定溫度度上下限限、具有有超限自自動(dòng)報(bào)警警功能，并并且?guī)Т锌偩€線接口，適適配各種種微控制制器，因因此我們們采用智智能溫度度傳感器器。我們們采用DDALLLAS半半導(dǎo)體公公司生產(chǎn)產(chǎn)的新型型數(shù)字溫溫度傳感感器DSS18BB20。因因?yàn)楹推淦渌麛?shù)字字溫度傳傳感器相相比，它更適適合本系系統(tǒng)，比比較結(jié)果果見表22-1所所示?？梢奃S118B220具有有測(cè)溫準(zhǔn)準(zhǔn)確度高高、總線線掛接負(fù)負(fù)載能力力強(qiáng)的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。它它集溫度度測(cè)量、報(bào)報(bào)警監(jiān)測(cè)測(cè)和數(shù)據(jù)據(jù)通信多多種功能能于一體體，并且且兼容于于DALLLASS公司提提出的單單總線，可可以很方方便的組組成底層層總線。由由于這層層總線的的主要功功能是完完成變風(fēng)風(fēng)量空調(diào)調(diào)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度度的檢測(cè)測(cè)，所以以稱之為為測(cè)溫層層總線。表2-1數(shù)字溫溫度傳感感器的比比較傳感器使用總線測(cè)溫準(zhǔn)確度度測(cè)量范圍（℃）總線最多掛掛接傳感感器數(shù)量量LM75I^2C3℃-25~++10008LM74SPI3℃-55~++12558MAX655751-Wirre0.8℃-55~++12558DS182201-Wirre0.5℃-55~++125580~1000DS18BB201-Wirre0.5℃-55~++125580~1000，分分辨力可可編程測(cè)溫層總線線由ATT89CC52單單片機(jī)進(jìn)進(jìn)行控制制，單片片機(jī)完成成對(duì)總線線上所有有DS118B220發(fā)布布命令和和接收數(shù)數(shù)據(jù)。另另外，它它還是溫溫度傳輸輸層總線線不可缺缺少的一一部分。單單片機(jī)在在獲取溫溫度數(shù)據(jù)據(jù)后需要要進(jìn)一步步和PCC機(jī)通信信。本系系統(tǒng)中只只有一個(gè)個(gè)單片機(jī)機(jī)和PCC進(jìn)行串串行數(shù)據(jù)據(jù)通信，通通信距離離在100m以內(nèi)內(nèi)，因此此選擇RRS-2232標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)作為為串行數(shù)數(shù)據(jù)通信信的物理理層協(xié)議議。這層層總線結(jié)結(jié)構(gòu)主要要實(shí)現(xiàn)溫溫度數(shù)據(jù)據(jù)的傳輸輸，所以以稱之為為溫度傳傳輸層總總線。系統(tǒng)的總體體結(jié)構(gòu)框框圖如圖圖2-11所示。AAT899C522單片機(jī)機(jī)P1口口的8條條口線作作為8條條單總線線，每條條單總線線上掛接接DS118B220，因因此完全全可以滿滿足此系系統(tǒng)溫度度場(chǎng)測(cè)量量的需要要。圖2-1測(cè)溫系系統(tǒng)總體體結(jié)構(gòu)框框圖2.2系統(tǒng)統(tǒng)主要技技術(shù)參數(shù)數(shù)系統(tǒng)主要技技術(shù)參數(shù)數(shù)：1、檢測(cè)范范圍：00.000~999.9℃℃2、可擴(kuò)充充到：--55~~+1225℃3、檢測(cè)誤誤差：±±0.55℃4、采樣速速率：≤≤30分分鐘5、硬件平平臺(tái):微微型計(jì)算算機(jī)采用用普通的的PC機(jī)機(jī)6、軟件平平臺(tái)(1)Wiindoows操操作系統(tǒng)統(tǒng)(2)應(yīng)用用軟件①溫度數(shù)據(jù)據(jù)的采集集與處理理②數(shù)據(jù)的串串行通信信與存儲(chǔ)儲(chǔ)功能2.3本論論文中元元器件的的選擇2.3.11數(shù)字溫溫度傳感感器概述述在20世紀(jì)紀(jì)90年年代中期期最早推推出的智智能溫度度傳感器器，采用用的是88位A//D轉(zhuǎn)換換器，其其測(cè)溫精精度較低低，分辨辨率只能能達(dá)到11℃。目前前國外己己相繼推推出多種種高精度度、高分分辨率的的數(shù)字溫溫度傳感感器，所所采用的的是9~~12位位A/DD轉(zhuǎn)換器器，分辨率率一般可可達(dá)0..5~00.06625℃℃。由美美國DAALLAAS半導(dǎo)導(dǎo)體公司司新研制制的DSS16224型高高分辨率率數(shù)字溫溫度傳感感器，能能輸出113位二二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)，其其分辨率率高達(dá)00.0331255℃，測(cè)溫溫精度為為±0.22℃。為了了提高多多通道數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器的轉(zhuǎn)換換速率，也也有的芯芯片采用用調(diào)整逐逐次逼近近式A//D轉(zhuǎn)換換器。以以AD778177型5通通道數(shù)字字溫度傳傳感器為為例，它它對(duì)本地地傳感器器、一路路遠(yuǎn)程傳傳感器的的轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí)間分別別為277us、99us。新新型數(shù)字字溫度傳傳感器的的測(cè)試功功能也在在不斷增增強(qiáng)。例例如，DDS16629型型單線數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器增加了了實(shí)時(shí)日日歷時(shí)鐘鐘(RTTC),,使其功功能更加加完善。DDS16624還還增加了了存儲(chǔ)功功能，利利用芯片片內(nèi)部2256BBytee的E^^2PRROM存存儲(chǔ)器，可可存儲(chǔ)用用戶的短短信息。另另外，數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器正從單單通道向向多通道道的方向向發(fā)展,,這就為為研究和和開發(fā)多多路溫度度測(cè)控系系統(tǒng)創(chuàng)造造了良好好條件。數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器都具有有多種工工作模式式可供選選擇，主主要包括括單次轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換模式式、待機(jī)機(jī)模式，有有的還增增加了低低溫極限限擴(kuò)大模模式，操操作非常常簡(jiǎn)便。對(duì)對(duì)某些數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器而言，主主機(jī)(外外部微處處理器或或單片機(jī)機(jī))還可可通過相相應(yīng)的寄寄存器來來設(shè)定其其A/DD轉(zhuǎn)換速速率(典典型產(chǎn)品品為MAAS66625))。數(shù)字字溫度控控制器適適配各種種微控制制器，構(gòu)構(gòu)成智能能化溫控控系統(tǒng);;他們還還可以脫脫離微控控制器單單獨(dú)工作作，自行構(gòu)構(gòu)成一個(gè)個(gè)溫控儀儀。目前，數(shù)字字溫度傳傳感器的的總線技技術(shù)也實(shí)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)規(guī)范化，所所采用的的總線主主要有單單線(ll-wiire))總線、II^2CC總線、SSMBBUS總總線和SSPI總總線。溫溫度傳感感器作為為從機(jī)可可通過專專用總線線接口與與主機(jī)進(jìn)進(jìn)行通信信。數(shù)字字溫度傳傳感器的的特點(diǎn)是是能輸出出溫度數(shù)數(shù)據(jù)及相相關(guān)的溫溫度控制制量，適適合各種種微控制制器(MMCU))；并且且它是在在硬件的的基礎(chǔ)上上通過軟軟件來實(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)量量功能的的，其智智能化程程度也取取決于軟軟件的開開發(fā)水平平。本論文研制制的溫度度檢測(cè)系系統(tǒng)要檢檢測(cè)的溫溫度范圍圍為0..00000℃~999.00000℃℃，可選選用的常常用溫度度傳感器器有集成成溫度傳傳感器、熱熱電偶、熱熱電阻等等。集成成溫度傳傳感器((如ADD5900、DSS18BB20等等)使用用方便，信信號(hào)易于于調(diào)理，它它們的測(cè)測(cè)溫范圍圍普遍窄窄，一般般在2000℃以下，基基本可以以滿足要要求。熱熱電偶是是工業(yè)上上最常用用的溫度度檢測(cè)元元件之一一，其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是測(cè)測(cè)量精度度高、測(cè)測(cè)量范圍圍廣，常常用的熱熱電偶從從-500℃~+116000℃均可連連續(xù)測(cè)量量。但需需要采用用電路或或軟件設(shè)設(shè)計(jì)等修修正方法法來補(bǔ)償償冷端tt0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)測(cè)溫的影影響，使使用不便便。熱電電阻也是是最常用用的一種種溫度傳傳感器。它它的主要要特點(diǎn)是是測(cè)量精精度高,,性能穩(wěn)穩(wěn)定,使使用方便便，測(cè)量量范圍為為-2000℃~6000℃，完全全滿足要要求，考考慮到鉑鉑電阻的的測(cè)量精精確度是是最高的的，但在在價(jià)格方方面偏貴貴，所以以本課題題最終選選擇DSS18BB20作作為實(shí)際際應(yīng)用的的溫度傳傳感器。DS18BB20數(shù)數(shù)字溫度度傳感器器是DAALLAAS公司司生產(chǎn)的的1-WWiree，即單單總線器器件，具具有線路路簡(jiǎn)單、體體積小的的特點(diǎn)。因因此用它它來組成成一個(gè)測(cè)測(cè)溫系統(tǒng)統(tǒng)，具有有線路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、能能耗低、可可靠性高高的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。DSS18BB20本本身包括括寄生電電源、溫溫度傳感感器、664biit激光光ROMM單線接接口、存存放中間間數(shù)據(jù)的的高速暫暫存器((內(nèi)含便便箋式RRAM))、存儲(chǔ)儲(chǔ)與控制制邏輯、用用于存儲(chǔ)儲(chǔ)用戶數(shù)數(shù)據(jù)的溫溫度上下下限值的的TH和和TL觸觸發(fā)器、結(jié)結(jié)構(gòu)寄存存器8bbit循循環(huán)冗余余校驗(yàn)碼碼(CRRC)發(fā)發(fā)生器等等8部分分。它通通過編程程可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)9Biit至112Biit的數(shù)數(shù)字值讀讀數(shù)方式式，在993.775mss和7550mss內(nèi)，能能將溫度度值轉(zhuǎn)化化為9BBit和和12BBit的的數(shù)字量量。而且且DS118B220與單單片機(jī)之之間的通通信是利利用1--Wirre方式式，只要要在編程程方面多多注意這這個(gè)傳感感器的時(shí)時(shí)序問題題，就能能大大簡(jiǎn)簡(jiǎn)化這個(gè)個(gè)系統(tǒng)的的硬件規(guī)規(guī)模，使使系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)更趨趨簡(jiǎn)單，同同時(shí)，可可靠性更更高。并并且能準(zhǔn)準(zhǔn)確地讀讀取溫度度信號(hào),,進(jìn)而后后續(xù)處理理。所以以選擇DDS188B200作為本本論文的的溫度傳傳感器很很符合設(shè)設(shè)計(jì)思路路。DS118B220性能能參數(shù)介介紹DS18BB20溫溫度傳感感器特點(diǎn)點(diǎn)如下：：(1)獨(dú)特特的單線線接口僅僅需一個(gè)個(gè)端口引引腳進(jìn)行行通訊。(2)在DDS188B200中的每每個(gè)器件件上都有有獨(dú)一無無二的664位的的序列號(hào)號(hào)存儲(chǔ)在在內(nèi)部存存儲(chǔ)器中中。(3)實(shí)際際應(yīng)用中中不需要要外部任任何元器器件即可可實(shí)現(xiàn)測(cè)測(cè)溫，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單地多多點(diǎn)分布布式測(cè)溫溫應(yīng)用。(4)測(cè)量量溫度范范圍在--55℃℃到+1125℃℃之間。(5)可通通過數(shù)據(jù)據(jù)線供電電。供電電范圍為為3.00V~55.5VV。(6)數(shù)字字溫度計(jì)計(jì)的分辨辨率用戶戶可以從從9位到到12位位選擇。(7)用戶戶可定義義的非易易失性溫溫度報(bào)警警設(shè)置，內(nèi)內(nèi)部有溫溫度上、下下限告警警設(shè)置。T0-922封裝的的DS118B220溫度度傳感器器的引腳腳排列見見圖2--2所示示。圖2-2DS118B220引腳腳圖DS18BB20溫溫度傳感感器的引引腳功能能描述如如表2--2所示示。表2-2DS118B220引腳腳功能描描述8引腳封裝裝0-9封裝裝符號(hào)說明51GND接地。42DQ數(shù)據(jù)輸入//輸出引引腳。對(duì)對(duì)于單線線操作：：漏極開開路。當(dāng)當(dāng)工作在在寄生電電源模式式時(shí)用來來提供電電源（建建“寄生電電源”節(jié)）33VDD可選的VDDD引腳腳。工作作與寄生生電源模模式時(shí)VVDD必必須接地地。DS18BB20內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖22-3所所示，主主要由44部分組組成：664biitROOM、溫溫度傳感感器、非非揮發(fā)的的溫度報(bào)報(bào)警觸發(fā)發(fā)器THH和TLL、配置置寄存器器。圖2-3DS118B220內(nèi)部部結(jié)構(gòu)圖圖DS118B220的測(cè)測(cè)溫原理理DS18BB20的的測(cè)溫原原理如圖圖2-44所示，它運(yùn)用用了一種種將溫度度直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為頻頻率的時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)數(shù)法。圖圖2-44中低溫溫度系數(shù)數(shù)振蕩器器的振蕩蕩頻率受受溫度影影響很小小，用于于產(chǎn)生固固定頻率率的脈沖沖信號(hào)送送給減法法計(jì)數(shù)器器1；高高溫度系系數(shù)振蕩蕩器隨溫溫度變化化其振蕩蕩頻率明明顯改變變，所產(chǎn)產(chǎn)生的信信號(hào)作為為減法計(jì)計(jì)數(shù)器22的脈沖沖輸入。計(jì)計(jì)數(shù)器11和溫度度寄存器器被預(yù)置置在-555℃所對(duì)應(yīng)應(yīng)的基數(shù)數(shù)值。計(jì)計(jì)數(shù)器11對(duì)低溫溫度系數(shù)數(shù)振蕩器器產(chǎn)生的的脈沖信信號(hào)進(jìn)行行減法計(jì)計(jì)數(shù)，當(dāng)當(dāng)計(jì)數(shù)器器1的預(yù)預(yù)置值減減到0時(shí)時(shí)，溫度度寄存器器中的值值將加11，計(jì)數(shù)數(shù)器1的的預(yù)置將將重新被被裝入，計(jì)計(jì)數(shù)器11重新開開始對(duì)低低溫度系系數(shù)振蕩蕩器產(chǎn)生生的脈沖沖信號(hào)進(jìn)進(jìn)行計(jì)數(shù)數(shù)，如此此循環(huán)，直直到計(jì)數(shù)數(shù)器2計(jì)計(jì)數(shù)到00時(shí)，停停止溫度度寄存器器值的累累加，此此時(shí)溫度度寄存器器中的數(shù)數(shù)值即為為所測(cè)溫溫度，斜斜率累加加器用于于補(bǔ)償和和修正測(cè)測(cè)溫過程程中的非非線性,,其輸出出用于修修正減法法計(jì)數(shù)器器1的預(yù)預(yù)置值。圖2-4DS118B220測(cè)溫溫原理框框圖DS118B220自動(dòng)動(dòng)搜索算算法由于系統(tǒng)使使用了多多片DSSl8BB20構(gòu)構(gòu)成溫度度傳感器器網(wǎng)絡(luò)，因因此，如如何準(zhǔn)確確、有效效地對(duì)每每一溫度度傳感器器進(jìn)行尋尋址成為為該系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)的的一個(gè)核核心問題題。結(jié)合合DSll8B220的實(shí)實(shí)際特點(diǎn)點(diǎn)和系統(tǒng)統(tǒng)的需求求，提出出如下解解決方案案：首先利利用DSSl8BB20的的內(nèi)部報(bào)報(bào)警上限限寄存器器(如表表2-3所示，以以下簡(jiǎn)稱稱“TH寄寄存器”)存放放溫度傳傳感器的的編號(hào)，并并將其編編號(hào)貼在在溫度傳傳感器表表面。由由于THH寄存器器具有掉掉電不丟丟失數(shù)據(jù)據(jù)功能，因因此，便便把每片片DSll8B220的唯唯一644位注冊(cè)冊(cè)碼及其其編號(hào)一一一對(duì)應(yīng)應(yīng)起來。這這一過程程需要對(duì)對(duì)DS118B220進(jìn)行行單獨(dú)編編程。然然后，將將確定好好編號(hào)的的溫度傳傳感器接接入單線線網(wǎng)絡(luò)，利利用DSS18BB20特特有的單單線網(wǎng)絡(luò)絡(luò)自動(dòng)搜搜索功能能，即可可搜尋到到每片DDSl88B200的注冊(cè)冊(cè)碼，再再利用該該注冊(cè)碼碼和相應(yīng)應(yīng)的ROOM操作作指令，即即可從每每片DSSl8BB20的的TH寄寄存器中中讀出相相應(yīng)的設(shè)設(shè)定編號(hào)號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)每片DDSl88B200的尋址址功能。下下面重點(diǎn)點(diǎn)介紹一一下該自自動(dòng)搜索索功能。每每片DSSl8BB20有有唯一的的64位位注冊(cè)碼碼，存儲(chǔ)儲(chǔ)在只讀讀存儲(chǔ)器器(ROOM)中中，其結(jié)結(jié)構(gòu)如下下：表2-3TTH寄存存器MSB64位注冊(cè)冊(cè)碼LSB8位CRCC校驗(yàn)碼碼48位序列列號(hào)8位家庭碼碼其中低8位位是產(chǎn)品品的工廠廠代碼((DSll8B220為228H))，接著著是每個(gè)個(gè)器件的的唯一序序號(hào)，共共48位位，最高88位是前前56位位的循環(huán)環(huán)冗余校校驗(yàn)碼。這這就準(zhǔn)許許總線主主機(jī)對(duì)總總線上特特定的DDS188B200進(jìn)行尋尋址。只只有與664位注注冊(cè)碼嚴(yán)嚴(yán)格相符符的DSS18BB20，才才能對(duì)后后續(xù)的操操作作出出反應(yīng)。所所有與664位注注冊(cè)碼不不符的DDSl88B200將等待待復(fù)位脈脈沖。搜搜索算法法首先通通過復(fù)位位和在線線應(yīng)答脈脈沖時(shí)序序?qū)尉€線總線上上的所有有DS118B220復(fù)位位。成功功地執(zhí)行行該操作作后發(fā)送送1字節(jié)節(jié)的搜索索命令，使所有有連接到到單總線線的DSSl8BB20準(zhǔn)準(zhǔn)備就緒緒，開始始進(jìn)行搜搜索操作作。搜索索命令發(fā)發(fā)出之后后，開始始實(shí)際的的搜索過過程。首先，總線線上的所所有DSSl8BB20同同時(shí)發(fā)送送注冊(cè)碼碼中的第第1位((最低有有效位，參參見上述述DSll8B220內(nèi)部部64位位注冊(cè)碼碼結(jié)構(gòu)))。按照照單總線線的特性性，當(dāng)所所有DSS18BB20同同時(shí)應(yīng)答答主機(jī)時(shí)時(shí),結(jié)果果相當(dāng)于于全部被被發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)位的的邏輯“與”。DSS18BB20發(fā)發(fā)送其注注冊(cè)碼的的第1位位后，主主機(jī)啟動(dòng)動(dòng)下一位位操作，接接著DSS18BB20發(fā)發(fā)送第11位數(shù)據(jù)據(jù)的補(bǔ)碼碼。從兩兩次讀到到的數(shù)據(jù)據(jù)位可以以對(duì)注冊(cè)冊(cè)碼的第第1位作作出幾種種判斷，如如表2--4所列列。然后，主機(jī)機(jī)向總線線上的所所有器件件發(fā)回一一個(gè)指定定位。如如果DSS18BB20中中注冊(cè)碼碼的當(dāng)前前位的值值與該數(shù)數(shù)據(jù)位匹匹配，則則繼續(xù)參參與搜索索過程；；若DSS18BB20的的當(dāng)前位位與之不不匹配，則則該器件件轉(zhuǎn)換到到等待狀狀態(tài)并保保持等待待狀態(tài),,直到下下一個(gè)復(fù)復(fù)位信號(hào)號(hào)到來。其其余633位注冊(cè)冊(cè)碼的搜搜索依然然按照這這種讀22位寫ll位的模模式進(jìn)行行重復(fù)操操作。按按照這種種搜索算算法進(jìn)行行下去,,最終除除了唯一一一個(gè)DDS188B200外，所所有DSS18BB20將將進(jìn)入等等待狀態(tài)態(tài)，經(jīng)過過最后一一輪檢測(cè)測(cè)就可得得到最后后保留未未進(jìn)入等等待狀態(tài)態(tài)的DSS18BB20的的注冊(cè)碼碼。在后后續(xù)搜索索過程中中選用不不同的路路徑或分分支來查查找其他他器件的的注冊(cè)碼碼，即可可完成所所有器件件注冊(cè)碼碼的識(shí)別別。表2-4兩次數(shù)數(shù)據(jù)位與與結(jié)論對(duì)對(duì)照表位（實(shí)際值值）位（補(bǔ)碼）結(jié)論00當(dāng)前位既有有0，又又有1，存存在差異異01當(dāng)前位均為為010當(dāng)前位均為為111總線上沒有有器件響響應(yīng)DS18BB20內(nèi)內(nèi)部存儲(chǔ)儲(chǔ)器如圖圖2-55所示。它它由便箋箋式RAAM和非非易失性性可電擦擦寫E^^2RAAM組成成。DS18BB20的的高速暫暫存寄存存器的存存儲(chǔ)分配配圖：圖2-5DS118B220高速速暫存寄寄存器的的存儲(chǔ)分分配圖高速便箋式式存儲(chǔ)器器中的第第4個(gè)字字節(jié)為配配置寄存存器，它的內(nèi)內(nèi)容用于于確定溫溫度轉(zhuǎn)換換的分辨辨率。該該字節(jié)各各位的定定義如下下：TMR1R011111MSBLLSB第0~4位位在寫操操作時(shí)不不予考慮慮，讀出出時(shí)總是是“1”；第77位是測(cè)測(cè)試模式式位，用用于設(shè)置置DS118B220在工工作模式式還是在在測(cè)試模模式，在在DS118B220出廠廠時(shí)該位位被設(shè)置置為0，即即工作模模式，用用戶不要要去改動(dòng)動(dòng)，R11、R00是可編編程溫度度分辨率率位。通通過對(duì)這這兩位進(jìn)進(jìn)行不同同的編程程，可設(shè)設(shè)定不同同的溫度度分辨率率和最大大轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí)間，詳詳見表22-5。由表2-55可見，設(shè)設(shè)定的分分辨率越越高，所所需要的的溫度數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換換時(shí)間就就越長(zhǎng)。因因此，在在實(shí)際應(yīng)應(yīng)用中要要在分辨辨率和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)間間之間權(quán)權(quán)衡考慮慮。DSS18BB20出出廠在RR1和RR0均被被配置為為“1”，即工工作在112位模模式下。表2-5設(shè)定分分辨率和和最大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)間間R1R0DS18BB20的的工作模模式溫度分辨率率/℃最大轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí)間（mms）0090.593.75501100.25187.5510110.125537511120.06225750當(dāng)DS188B200接收到到溫度轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換命令令后，開開始啟動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換完成成后的溫溫度值就就以166位帶符符號(hào)擴(kuò)展展的二進(jìn)進(jìn)制補(bǔ)碼碼形式存存儲(chǔ)在高高速暫存存存儲(chǔ)器器的第00、1字字節(jié)。在在執(zhí)行讀讀便箋RRAM命命令后，可可將這兩兩個(gè)字節(jié)節(jié)的溫度度值傳送送給總線線命令者者。DSS18BB20工工作在112位模模式下，溫溫度字節(jié)節(jié)的位定定義如下下：SSSSS2^62^52^4MSB高字字節(jié)LSBB2^32^22^12^02^-12^-22^-32^-4MSB低低字節(jié)LSSB其中S為符符號(hào)位，SS為0時(shí)時(shí)代表溫溫度值為為正，SS為1時(shí)時(shí)代表溫溫度值為為負(fù)。當(dāng)DS188B200工作模模式依次次選擇111位、110位和和9位時(shí)時(shí)，末尾尾為零的的低位數(shù)數(shù)就分別別對(duì)應(yīng)于于一位、兩兩位和三三位，舉舉例說明明，當(dāng)工工作模式式選擇110位時(shí)時(shí)，最低低兩位((即2一一4位和和2一33位)均均為?？偪傆行晃蛔兂?10位。其其中，數(shù)數(shù)字位占占9位，符符號(hào)位占占1位。對(duì)對(duì)應(yīng)的溫溫度計(jì)算算=當(dāng)符符號(hào)位SS=0時(shí)時(shí)，直接接將二進(jìn)進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為十十進(jìn)制，乘乘以相應(yīng)應(yīng)的溫度度分辨率率即可，當(dāng)當(dāng)S=11時(shí)，先先把166位二進(jìn)進(jìn)制數(shù)求求補(bǔ)碼后后轉(zhuǎn)化成成十進(jìn)制制數(shù)，然然后乘以以相應(yīng)的的溫度分分辨率并并在前面面加上負(fù)負(fù)號(hào)即可可。DSS18BB20工工作在112位分分辨力時(shí)時(shí)初始值值默認(rèn)為為+855℃，部分分溫度與與數(shù)字輸輸出的對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系見表22-6。表2-6DS118B220溫度度與數(shù)字字輸出的的對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系溫度（℃）數(shù)字輸出（二二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十十六進(jìn)制制）+1250000011111110110000007D0+85000001001001011000000550+25.006255000000001110011000010191+10.11250000000001101000001000A2+0.50000000000000001000000080000000000000000000000000-0.511111111111111110000FFF8-10.112511111111100101111110FF5E-25.00625511111111000110011111FE6F-5511111100011001100000FC90非易失性溫溫度報(bào)警警觸發(fā)器器TH和和TL，可可通過軟軟件寫入入用戶設(shè)設(shè)定的報(bào)報(bào)警上、下下限。在在完成溫溫度轉(zhuǎn)換換后，DDS188B200就把測(cè)測(cè)得的溫溫度值TT同THH、TLL作比較較。若TT>THH或T<<TL，則則將該器器件的報(bào)報(bào)警標(biāo)志志置位，并并對(duì)總線線命令者者發(fā)出的的報(bào)警搜搜索命令令作出響響應(yīng)。DS118B220編程程設(shè)計(jì)由于DS118B220采用用的是11-Wiire總總線協(xié)議議方式，即即在一根根數(shù)據(jù)線線上實(shí)現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)的的雙向傳傳輸，而而對(duì)單片片機(jī)嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)來說，硬硬件上并并不支持持單總線線協(xié)議，因因此，論論文必須須采用軟軟件編程程的方法法通過模模擬單總總線的協(xié)協(xié)議時(shí)序序來完成成對(duì)DSS18BB20芯芯片的訪訪問。DS18BB20通通過嚴(yán)格格的通信信協(xié)議來來保證各各位數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)牡恼_性性和完整整性。通通信協(xié)議議規(guī)定了了復(fù)位脈脈沖、應(yīng)應(yīng)答脈沖沖、寫00、寫11、讀00和讀11等幾種種信號(hào)的的時(shí)序。除除了應(yīng)答答脈沖，其其余信號(hào)號(hào)均由主主CPUU控制。主主CPUU通過時(shí)時(shí)序(亦亦稱作“時(shí)間片片”)來寫寫入或讀讀出DSS18BB20中中的數(shù)據(jù)據(jù)。時(shí)序序用于傳傳輸數(shù)據(jù)據(jù)位和指指定何種種操作的的命令字字。該協(xié)議定義義了幾種種信號(hào)的的時(shí)序：：初始化化時(shí)序、讀讀時(shí)序、寫寫時(shí)序。所所有時(shí)序序都是將將主機(jī)作作為主設(shè)設(shè)備，單總線線器件作作為從設(shè)設(shè)備。而而每一次次命令和和數(shù)據(jù)的的傳輸都都是從主主機(jī)主動(dòng)動(dòng)啟動(dòng)寫寫時(shí)序開開始，如如果要求求單總線線器件回回送數(shù)據(jù)據(jù)，在進(jìn)進(jìn)行寫命命令后，主主機(jī)需啟啟動(dòng)讀時(shí)時(shí)序完成成數(shù)據(jù)接接收。數(shù)數(shù)據(jù)和命命令的傳傳輸都是是低位在在先。每次對(duì)DSS18BB20的的訪問，都都必須按按下面工工作流程程進(jìn)行：：初始化化ROMM操作指指令一存存儲(chǔ)器操操作指令令一數(shù)據(jù)據(jù)處理。DDS188B200為用戶戶提供了了5個(gè)RROM命命令和66存儲(chǔ)器器命令，而而具體命命令信息息的傳送送，則主主要通過過初始化化時(shí)序、讀讀時(shí)序、寫寫時(shí)序三三個(gè)基本本時(shí)序單單元的組組合來實(shí)實(shí)現(xiàn)。DS18BB20具具有以下下幾種基基本的控控制命令令，如表表2-77。由微微控制器器向DSS18BB20發(fā)發(fā)送相應(yīng)應(yīng)命令，完完成對(duì)溫溫度傳感感器的操操作。表2-7DS118B220控制制命令ROM類命令代碼說明讀ROM33H讀DS188B200的序列列號(hào)匹配ROMM55H根據(jù)編碼值值查找器器件，用用于多個(gè)個(gè)DS118B220時(shí)的的定位跳過ROMMCCH跳過讀取編編碼值操操作搜索ROMMF0H識(shí)別總線上上各器件件的編碼碼，為操操作各器器件做好好準(zhǔn)備報(bào)警搜索RROMECH搜索報(bào)警器器件存儲(chǔ)器類讀暫存器BEH從高速暫存存器讀取取溫度值值和CRRC值寫暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫入入高速暫暫存器中中第2和和第3字字節(jié)復(fù)制暫存器器48H將高速暫存存器中第第2和第第3字節(jié)節(jié)復(fù)制到到E^22RAMM重調(diào)E^22RAMMB8H將E^2RRAM內(nèi)內(nèi)容寫入入高速暫暫存器中中第2和和第3字字節(jié)讀供電方式式B4H讀取DS118B220的供供電方式式溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)在線的的DS118B220做溫溫度轉(zhuǎn)換換下面對(duì)論文文中所用用的初始始化、讀讀寫DSS18BB20程程序分別別作分析析。1.初始化化單線總線上上的所有有處理過過程均從從初始化化開始。初始化包括首先由主CPU發(fā)出一個(gè)復(fù)位脈沖，然后由從屬器件發(fā)出應(yīng)答脈沖，通知主CPU。圖2-6DS118B220初始始化時(shí)序序波形圖圖初始化開始始時(shí)CPPU首先先發(fā)出一一個(gè)復(fù)位位信號(hào)，將將單線總總線上所所有DSS18BB20復(fù)復(fù)位；然然后釋放放單線總總線，改改成接收收狀態(tài)，單單線總線線被上拉拉電阻RR拉成高高電平。在在檢測(cè)到到此上升升沿后，DDS188B200需要等等待155~600uS才才向主CCPU發(fā)發(fā)出響應(yīng)應(yīng)脈沖。初初始化過過程的時(shí)時(shí)序波形形如圖22-6所所示。此此后便可可對(duì)ROOM、RRAM進(jìn)進(jìn)行操作作。圖2-7初始化化流程圖圖DS18BB20初初始化子子程序：：;初初始化DDS188B200Init__18220：SSETBBTMMDAII；；TMDDAT為為微處理理器Pll.0口口NOPCLRTTMDAAI；；初始化化開始,,主機(jī)發(fā)發(fā)延時(shí)脈脈沖MOVRR0，##1500DJNZR0，$$SETBTMDDAI；；拉高數(shù)數(shù)據(jù)線NOPNOPNOPMOVRR0，##15DJNZR0，$$；；等待660ussMOVRR0，##30TSR2：：JNBBTMMDATT，TSSR3；等待待DS118B220回應(yīng)應(yīng)DJNNZRR0，TTSR22；等待待最大時(shí)時(shí)間為2240uusAJMMPTTSR44TSR3：：SETTBFFLAGGI；置標(biāo)標(biāo)志位，表表示DSS18BB20存存在AJJMPTSRR5TSR4：：CLRRFLLAGII；；清標(biāo)志志位,表表示DSS18BB20不不存在AJJMPTSRR7TSR5：：MOVVR00，#1120TSR6：：DJNNZRR0，TTSR66；時(shí)時(shí)序要求求延時(shí)4480uusTSR7：：SETTBTTMDAAT；拉拉高數(shù)據(jù)據(jù)線REET2.寫時(shí)序序主CPU把把F0線(即即單線總總線，亦亦稱數(shù)據(jù)據(jù)線)從從高電平平拉至低低電平時(shí)時(shí)，作為為一個(gè)寫寫周期的的開始。寫寫時(shí)序包包括兩種種類型::寫1時(shí)時(shí)序，寫0時(shí)序。寫寫1或?qū)憣?時(shí)序序時(shí)必須須保持至至少600us，在在兩個(gè)寫寫周期之之間至少少要有l(wèi)luss的恢復(fù)復(fù)期。DDS188B200在I//O線變變?yōu)榈碗婋娖胶蟮牡?5~~60uus的時(shí)時(shí)間內(nèi)進(jìn)進(jìn)行采樣樣。若II/O線線為高電電平，即即認(rèn)為寫寫入了一一位l；；若I//O線為為低電平平，即認(rèn)認(rèn)為寫入入了一位位0。主主CPUU在開始始寫1周周期時(shí)，必必須將II/O線線拉至低低電平，然然后再釋釋放，115uss內(nèi)將II/O線線拉成高高電平。主主CPUU在開始始寫0周周期時(shí)，也也應(yīng)將II/O線線拉至低低電平，并并保持660uss的時(shí)間間。3.讀時(shí)序序當(dāng)主CPUU將I//O線從從高電平平拉成低低電平時(shí)時(shí)，就作為為一個(gè)讀讀周期的的開始，并并且I//O線保保持低電電平的時(shí)時(shí)間至少少為lus。DDS188B200的輸出出數(shù)據(jù)在在讀時(shí)序序下降沿沿過后的的15uus內(nèi)有有效。在在此期間間，主CCPU應(yīng)應(yīng)釋放II/O線線，使之處處于輸入入狀態(tài)以以便讀取取數(shù)據(jù)。經(jīng)經(jīng)過155us后后讀時(shí)序序結(jié)束，II/O線線經(jīng)外部部上拉電電阻又變變成高電電平。讀讀取一位位數(shù)據(jù)至至少需要要60uus時(shí)間間，并且在在兩位數(shù)數(shù)據(jù)之間間至少要要有l(wèi)us的的恢復(fù)期期。讀寫寫時(shí)序的的波形如如圖2--8。圖2-8讀寫時(shí)時(shí)序圖寫DS188B200流程圖圖：圖2-9寫時(shí)序序流程圖圖寫DS188B200子程序序;命命令寫入入DS118B220Writee_18820：：MOVVR22，#88；；一次寫寫入8BBit數(shù)數(shù)據(jù)CLRRC；累累加器進(jìn)進(jìn)位清00WRI：CCLRTMMDATTMOVRR3，##4；按時(shí)時(shí)序要求求延時(shí)DJNZR3，$$RRCAAMOVTMDDAT，CC庫；將將1Biit數(shù)據(jù)據(jù)由移至至寄存期期CY寫寫入DSS18BB20MOVRR3，##15DJNZR3，$$；按時(shí)時(shí)序要求求延時(shí)，保保證數(shù)據(jù)據(jù)寫入SETBTMDDATNOPDJNZR2，WWRI；分88次寫入入一個(gè)字字節(jié)的數(shù)數(shù)據(jù)SETBTMDDAT；；一個(gè)字字節(jié)數(shù)據(jù)據(jù)寫完后后拉高總總線電平平RET讀DS188B200流程圖圖：圖2-100讀時(shí)時(shí)序流程程圖讀DSl88B200子程序序:：；從從DS118B220讀取取溫度數(shù)數(shù)據(jù)；從DSll8B220中讀讀出2BBytee的溫度度數(shù)據(jù)，分分別放入入28HH，299HRead__18220：MMOVR4，##2；將將溫度高高低位分分別從DDS1SSB200的暫存存器內(nèi)讀讀出MOVRR1，##29HH；低低位存229H,,高位存存28HHRE00：：MOVVR22，#88；數(shù)據(jù)據(jù)共8BBitRE01：：CLRRC；；清進(jìn)位位SETBTMDDAINOPCLRTTMDAAINOPNOPSETTTMDAAI；按按時(shí)序準(zhǔn)準(zhǔn)備讀取取溫度數(shù)數(shù)據(jù)MOVRR3，##1DJNZR3，$$MOVCC，TMMDAII；；將1BBit溫溫度數(shù)據(jù)據(jù)讀入CCMOVRR3，##15；延延時(shí)保證證讀入11Bitt數(shù)據(jù)DJNZR3，$$RRCAA；DJNZR2，RRE011；將11Bytte數(shù)據(jù)據(jù)寫入累累加器AAMOV@@R1，AADECRR1DJNZR4，RRE000；將將DS11SB220高低低位數(shù)據(jù)據(jù)存入RETDS18BB20兩兩種供電電方式：：寄生電電源和外外接電源源方式，連連接方法法如圖22-111所示。圖2-111DSS18BB20兩兩種供電電方式寄生電源方方式下，DDS1SSB200的VDDD端和和GNDD端都接接地，只只用一根根單總線線和主機(jī)機(jī)通信及及獲取電電源。單單總線上上接4..7k的的上拉電電阻，和和DS118B220芯片片的寄生生電容形形成充放放電電路路；外接接電源方方式下，DDS188B200的VDDD端外外接一個(gè)個(gè)+3~~+5VV電源，GGND端端接地?？煽梢娂纳娫捶椒绞娇梢砸允〉粢灰桓娫丛淳€，大大大較低低了布線線的成本本，但是是當(dāng)總線線上節(jié)點(diǎn)點(diǎn)較多且且同時(shí)進(jìn)進(jìn)行溫度度轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí),容易易造成供供電不足足且所需需的轉(zhuǎn)換換時(shí)間較較長(zhǎng)。外外接電源源方式穩(wěn)穩(wěn)定可靠靠，測(cè)量量速度較較快。所所以本系系統(tǒng)采用用外接電電源供電電方式。2.3.22ATT89SS52微微控制器器相關(guān)介介紹論文采用AAMTEEL公司司生產(chǎn)的的AT889S552微處處理器對(duì)對(duì)DS118B220進(jìn)行行讀寫操操作，并并處理計(jì)計(jì)算溫度度數(shù)據(jù)。AAT899S522是美國國ATMMEL公公司生產(chǎn)產(chǎn)的低功功耗、高高性能CCM0sssbiit單片片機(jī)，片片內(nèi)含44Kbyytess的可系系統(tǒng)編程程的Fllashh只讀程程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器，器器件采用用AMTTEL公公司的高高密度、非非易失性性存儲(chǔ)技技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)，兼容容標(biāo)準(zhǔn)880511指令系系統(tǒng)及引引腳，它它集Fllashh程序存存儲(chǔ)器即即可在線線編程((ISPP)編程程及通用用8位微微處理器器于單片片芯片中中，ATTMELL公司的的功能強(qiáng)強(qiáng)大，且且芯片價(jià)價(jià)格便宜宜，因此此，近年年來得到到了極其其廣泛的的應(yīng)用。圖2-122單片片機(jī)外觀觀圖AT89SS52單單片機(jī)的的外觀圖圖、基本本結(jié)構(gòu)及及其引腳腳設(shè)定見見圖2--12，圖圖2-113，圖圖2-114所示示。圖2-133單片片機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖2-144單片片機(jī)引腳腳圖AT89SS52結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)如下：：(l)、88位CPPU；(2)、片片內(nèi)震蕩蕩及時(shí)鐘鐘電路；；(3)、332根II/O線線；(4)、外外部存儲(chǔ)儲(chǔ)器尋址址范圍RROM、RRAM各各64KK；(5)、22個(gè)166位的定定時(shí)器//計(jì)數(shù)器器；(6)、55個(gè)中斷斷源，22個(gè)中斷斷優(yōu)先級(jí)級(jí)；(7)、全全雙工串串行接口口。AT89SS52單單片機(jī)的的存儲(chǔ)器器結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)之一一是將程程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器和數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)器分開開，并有有各自的的尋址機(jī)機(jī)構(gòu)和尋尋址方式式，這種種結(jié)構(gòu)稱稱為哈佛佛結(jié)構(gòu)單單片機(jī)。這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)與通用用微機(jī)的的存儲(chǔ)器器結(jié)構(gòu)不不同，一一般微機(jī)機(jī)只有一一個(gè)存儲(chǔ)儲(chǔ)器邏輯輯空間，可可隨意安安排ROOM或RRAM，訪訪存時(shí)用用同一種種指令，這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)稱為普普林斯頓頓型。AT89SS52單單片機(jī)在在物理上上有四個(gè)個(gè)存儲(chǔ)空空間：片片內(nèi)程序序存儲(chǔ)器器和片外外程序存存儲(chǔ)器、片片內(nèi)數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)器器和片外外數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)器。AT89SS52片片內(nèi)有2256KKb數(shù)據(jù)據(jù)存儲(chǔ)器器RAMM和4KKB的程程序存儲(chǔ)儲(chǔ)器ROOM。除除此之外外，還可可以在片片外擴(kuò)展展RAMM和ROOM，并并且各有有64KKB的尋尋址范圍圍。也就就是最多多可以在在外部擴(kuò)擴(kuò)展2**64KKB存儲(chǔ)儲(chǔ)器。AT89SS52的的存儲(chǔ)器器組織結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖2-115所示。圖2-155單片片機(jī)存儲(chǔ)儲(chǔ)器組織織結(jié)構(gòu)圖圖2.3.33DMM-16602液液晶顯示示器簡(jiǎn)介介論文采用DDM-116022液晶顯顯示器作作為顯示示器。該該模塊是是一種用用5x77點(diǎn)陣圖圖形來顯顯示字符符的液晶晶顯示器器，根據(jù)據(jù)顯示的的容量可可以分22行166個(gè)字。該該模塊內(nèi)內(nèi)部的字字符發(fā)生生存儲(chǔ)器器(CGGROMM)已經(jīng)經(jīng)存儲(chǔ)了了1600個(gè)不同同的點(diǎn)陣陣字符圖圖形，這這些字符符有：阿阿拉伯?dāng)?shù)數(shù)字、英英文字母母的大小小寫、常常用的符符號(hào)、和和日文假假名等。和和其他模模塊相比比，該模模塊功耗耗低、體體積小、重重量輕、壽壽命長(zhǎng)，并并且不需需要CCCFL背背光逆變變器和DDC-DDC顯示示驅(qū)動(dòng)電電源，與與MCUU接口簡(jiǎn)簡(jiǎn)單等特特點(diǎn)。主要技術(shù)參參數(shù)如表表2-88所示，接接口信號(hào)號(hào)說明如如下表22-9所示。表2-8DM--16002技術(shù)術(shù)參數(shù)顯示容量16*2字字符芯片工作電電壓4.5~55.5VV工作電流2.0m（5.00V）模塊最佳工工作電壓壓5.0V字符尺寸2.95**4.335（WXHH）mm表2-9DM--16002引腳腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2DataI/OO2VDD電源正極10D3DataI/OO3VL偏壓信號(hào)11D4DataI/OO4RS數(shù)據(jù)/命令令12D5DataI/OO5R/W讀/寫13D6DataI/OO6E使能端14D7DataI/OO7D0DataI/OO15BLA背光正極8D1DataI/OO16BLK背光負(fù)極外形尺寸如如圖2--16所示。圖2-166116022外形尺尺寸接下來介紹紹DM--16002液晶晶顯示器器的程序序設(shè)計(jì)。1.指令說說明1602液液晶模塊塊內(nèi)部的的控制器器共有111條控控制指令令，如表表2-88所示，它它的讀寫寫操作、屏屏幕和光光標(biāo)的操操作都是是通過指指令編程程來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。((注：11為高電電平、00為低電電平)。2.DM116022液晶顯顯示器基基本操作作時(shí)序讀狀態(tài)：輸輸入：RRS=LL，RWW=H，EE=H輸出：D00~D77=狀態(tài)態(tài)字寫指令：輸輸入：RRS=LL，RWW=L，DD0~DD7=指指令碼，EE=高脈脈沖輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸輸入：RRS=HH，RWW=H，EE=H輸出：DOO~D77=數(shù)據(jù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸輸入：RRS=HH，RWW=L，DDO~DD7=數(shù)數(shù)據(jù)，EE=高脈脈沖輸出：無表2-100DMM-16602指指令表指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式式00000001I/DS顯示開/關(guān)關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生生存儲(chǔ)器器地址0001字符發(fā)生存存儲(chǔ)器地地址（AAGG）置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)器地址址001顯示數(shù)據(jù)存存儲(chǔ)器地地址（AADD）讀忙標(biāo)志或或地址01BF計(jì)數(shù)器地址址（ACC）寫數(shù)據(jù)到CCGROOM10要寫的數(shù)從CGROOM讀數(shù)數(shù)11要讀的數(shù)讀時(shí)序曲線線如圖22-177所示：：圖2-177DMM16002讀時(shí)時(shí)序圖寫時(shí)序曲線線如圖22-188所示：：圖2-188DMM16002寫時(shí)時(shí)序圖3.液晶顯顯示流程程圖如圖圖2-119所示。圖2-199液晶晶顯示流流程圖4.液晶顯顯示子程程序如下下：;液液晶模塊塊初始化化;向16002液晶晶模塊寫寫入顯示示信息DISPLLCD：：MOVVLCCD，##01HH；寫指指令011H，清清屏LCALLLENNABLLEMOVLLCD，##38HH；寫指指令388H，設(shè)設(shè)定LCCD為116*22顯示55*7點(diǎn)點(diǎn)陣，88位數(shù)據(jù)據(jù)接口LCALLLENNABLLEMOVLCDD，#00FH；寫寫指令00FH，顯顯示、光光標(biāo)、閃閃爍ONLCALLLENNABLLEMOVLCDD，#006H；寫指指令066H，光光標(biāo)輸入入方式增增量移位位LCALLLENNABLLE;液液晶模塊塊顯示程程序DISPLLCD11：MOOVLLCD，##80HH；；第一行行顯示第第1個(gè)字字符的位位置ACALLLENNABLLEMOVLCDD，#00C0HH；；第二行行位置LCALLLENNABLLEJNBDDS188B200，DSSERRR2；判斷斷DS118B220是否否正常MOVDLCCD1，##20HH；空空格MOVDLCCD2，##54HHENABLLE：；寫寫命令時(shí)時(shí)序CLRRRSSETBEWRITEE1：MMOVR1，##16A1：MOOVAA，@RR0CALLWRIITE22INCRR0DJNZR1，AA1RET；寫寫字符串串WRITEE2：；寫單單個(gè)字符符2.3.44MAAX2332串口口芯片簡(jiǎn)簡(jiǎn)介論文中，AAT899S522與以太太網(wǎng)控制制器的通通信主要要通過串串行口來來實(shí)現(xiàn)。AAT899S522的100腳(RRXD))和111腳(TTXD))提供了了一個(gè)串串行接口口,采用用TTLL電平標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。而而以太網(wǎng)網(wǎng)通信單單元串行行口所采采用的是是RS--2322標(biāo)準(zhǔn)的的串行口口標(biāo)準(zhǔn)。因因此需要要一個(gè)設(shè)設(shè)備進(jìn)行行兩個(gè)串串口標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)之間的的轉(zhuǎn)換，論論文采用用MAXXIM公公司生產(chǎn)產(chǎn)的Maax2332轉(zhuǎn)換換芯片，該該芯片能能將通信信信號(hào)從從TTLL電平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為RRS-2232標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電平平，圖22-200為Maax2332芯片片引腳圖圖。圖2-200MAAX2332引腳腳圖引腳定義如如表2--11所示示。表2-111RSS2322引腳定定義引腳號(hào)符號(hào)方向功能1DCD輸入數(shù)據(jù)載體檢檢測(cè)2TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)3RXD輸入接收數(shù)據(jù)4DTR輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)準(zhǔn)備好5GND信號(hào)地6DSR輸入數(shù)據(jù)通訊設(shè)設(shè)備好7RTS輸出請(qǐng)求發(fā)送8CTS輸入清除發(fā)送9RI輸出振鈴指示第3章系系統(tǒng)的硬硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)及及程序編編程本章重點(diǎn)介介紹將DDS188B200應(yīng)用在在單總線線上組成成測(cè)溫層層，并設(shè)設(shè)計(jì)了穩(wěn)穩(wěn)壓電源源電路、DDS188B200與單片片機(jī)的連連接電路路、PCC與單片片機(jī)的連連接電路路、外圍圍電路等等以及軟軟件編程程。3.1穩(wěn)壓壓電路設(shè)設(shè)計(jì)3.1.11穩(wěn)壓電電源的組組成在電子電路路中,通通常都需需要電壓壓穩(wěn)定的的直流電電源供電電。小功功率穩(wěn)壓壓電源的的組成可可以用圖圖3-11表示，它它是由電電源變壓壓器、整整流、濾濾波和穩(wěn)穩(wěn)壓電路路等四部部分組成成。圖3-1直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源源結(jié)構(gòu)圖圖電源變壓器器是將交交流電網(wǎng)網(wǎng)2200V的電電壓變?yōu)闉樗枰碾妷簤褐?然然后通過過整流電電路將交交流電壓壓變成脈脈動(dòng)的直直流電壓壓。由于于此脈動(dòng)動(dòng)的直流流電壓還還包含較較大的紋紋波,必必須通過過濾波電電路加以以濾除,,從而得得到平滑滑的直流流電壓。但但這樣的的電壓還還隨電網(wǎng)網(wǎng)電壓波波動(dòng)(一一般有±±10%%左右的的波動(dòng)))、負(fù)載載和溫度度的變化化而變化化。因而而在整流流、濾波波電路之之后,還還需接穩(wěn)穩(wěn)壓電路路。穩(wěn)壓壓電路的的作用是是當(dāng)電網(wǎng)網(wǎng)電壓波波動(dòng)、負(fù)負(fù)載和溫溫度變化化時(shí),維維持輸出出直流電電壓穩(wěn)定定。3.1.22穩(wěn)壓壓電路設(shè)設(shè)計(jì)論文采用778055三端固固定輸出出穩(wěn)壓器器作為下下位機(jī)穩(wěn)穩(wěn)壓電路路的穩(wěn)壓壓器件，778055三端固固定輸出出穩(wěn)壓器器是一種種串聯(lián)調(diào)調(diào)整式穩(wěn)穩(wěn)壓器。它它將全部部電路集集成在一一塊芯片片上，整整個(gè)集成成穩(wěn)壓電電路只有有輸入（VVi）、輸輸出（VVo）和和公共端端（COOM）三三個(gè)引出出端，其其內(nèi)部由由恒流源源、基準(zhǔn)準(zhǔn)電壓源源、取樣樣電阻、比比較放大大、調(diào)整整管、保保護(hù)電路路、溫度度補(bǔ)償電電路組成成，輸出出電壓值值為+55V。778055三端固固定輸出出穩(wěn)壓器器，因內(nèi)內(nèi)部有過過熱、過過電流保保護(hù)電路路，因此此它的性性能優(yōu)良良、可靠靠性高，又又因?yàn)檫@這種穩(wěn)壓壓器具有有體積小小、使用用方便、價(jià)價(jià)格低廉廉等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，所以以得到廣廣泛應(yīng)用用。穩(wěn)壓電路的的原理圖圖如圖33-2所所示。圖3-2穩(wěn)穩(wěn)壓電路路原理圖圖為了改善紋紋波特性性，在輸輸入端加加接電容容Ci，一一般取值值為0..33μμf，在在輸出端端加接電電容Coo，一般般取值00.1μμf，其其目的是是改善負(fù)負(fù)載的瞬瞬態(tài)響應(yīng)應(yīng)。輸入電壓的的選擇是是：>>（33-1）式中，為產(chǎn)產(chǎn)品允許許的最大大輸入電電壓；為為輸入電電壓；為為輸出電電壓；22V為最最小輸入入輸出電電壓差，電電路中的的外接二二極管VVD起輸輸出短路路保護(hù)作作用。本系統(tǒng)所制制作的穩(wěn)穩(wěn)壓電源源實(shí)物圖圖如圖33-3所所示。圖3-3穩(wěn)壓電電源實(shí)物物圖3.2溫度度數(shù)據(jù)處處理算法法分析及及程序設(shè)設(shè)計(jì)3.2.11溫度度數(shù)據(jù)處處理算法法DS18BB20溫溫度傳感感器的內(nèi)內(nèi)部存儲(chǔ)儲(chǔ)器包括括一個(gè)高高速暫存存RAMM和一個(gè)個(gè)非易失失性的可可電擦除除的E^^2RAAM,后后者存放放高溫度度和低溫溫度觸發(fā)發(fā)器THH、TLL和結(jié)構(gòu)構(gòu)寄存器器。暫存存存儲(chǔ)器器包含了了8個(gè)連連續(xù)字節(jié)節(jié),前兩兩個(gè)字節(jié)節(jié)是測(cè)得得的溫度度信息,,第一個(gè)個(gè)字節(jié)的的內(nèi)容是是溫度的的低八位位,第二二個(gè)字節(jié)節(jié)是溫度度的高八八位。第第三個(gè)和和第四個(gè)個(gè)字節(jié)是是TH、TTL的易易失性拷拷貝，第第五個(gè)字字節(jié)是結(jié)結(jié)構(gòu)寄存存器的易易失性拷拷貝，這這三個(gè)字字節(jié)的內(nèi)內(nèi)容在每每一次上上電復(fù)位位時(shí)被刷刷新。第第六、七七、八個(gè)個(gè)字節(jié)用用于內(nèi)部部計(jì)算。第第九個(gè)字字節(jié)是冗冗余檢驗(yàn)驗(yàn)字節(jié)。暫暫存存儲(chǔ)儲(chǔ)器的前前兩個(gè)字字節(jié)代表表的數(shù)據(jù)據(jù)格式是是：溫度低位字字節(jié)(AA)溫溫度高位位字節(jié)((B)溫度算法::1.SSSSSS==111111bb，D==-1；；SSSSSS==000000bb，D==1。最最小分辨辨率為00.06625℃℃。(其中S代代表暫存存器位數(shù)數(shù)，D為為符號(hào)位位)2.當(dāng)D==1時(shí)，溫溫度值取取TH值值。3.當(dāng)D==-1時(shí)時(shí)，溫度度值取TTL值。結(jié)構(gòu)寄存器器的內(nèi)容容用于確確定溫度度值的數(shù)數(shù)字轉(zhuǎn)換換分辨率率。該字字節(jié)各位位的意義義如下::MSBLLSBTMR11RRO111111表3-1分辨率率設(shè)置表表R0R1分辨率溫度轉(zhuǎn)換時(shí)時(shí)間009Bit93.755ms0110Bitt187.55ms1011Bitt375mss1112Bitt750mss低五位一直直都是11，TMM是測(cè)試試模式位位,用于于設(shè)置DDS188B200在工作作模式還還是在測(cè)測(cè)試模式式。在DDS1SSB200出廠時(shí)時(shí)該位被被設(shè)置為為0，用用戶不要要去改動(dòng)動(dòng)。R11和R00用來設(shè)設(shè)置分辨辨率，如如上表33-1所所示：((DS118B220出廠廠時(shí)被設(shè)設(shè)置為112位))。論文采用112Biit分辨辨率，RR0、RR1選定定值為111，設(shè)設(shè)定的DDS188B200分辨率率為122位模式式，即精精度為00.06625℃℃。因?yàn)闉?2位位轉(zhuǎn)化時(shí)時(shí)每位精精度為00.06625℃℃,微處處理器從從DS118B220獲得得的溫度度數(shù)據(jù)分分2個(gè)BBytee存放在在暫存器器28HH、299H內(nèi)。其其中288H中為為TH內(nèi)內(nèi)的數(shù)據(jù)據(jù)，299H中為為TL內(nèi)內(nèi)的數(shù)據(jù)據(jù)。為了了把采樣樣得到的的2進(jìn)制制溫度數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化化為可讀讀的溫度度值,論論文采用用以下算算法：因28H中中高4位位為符號(hào)號(hào)位，低低4位為為溫度數(shù)數(shù)據(jù)整數(shù)數(shù)高4位位，299H中高高4位為為溫度數(shù)數(shù)據(jù)整數(shù)數(shù)低4位位，299H中低低4位為為溫度數(shù)數(shù)據(jù)的44位小數(shù)數(shù)。因此此可將228H中中低4位位移入高高4位,,忽略高高4位符符號(hào)位,,同時(shí)把把29HH中高四四位移入入28HH中低44位，從從而在228H中中構(gòu)成一一個(gè)完整整的溫度度整數(shù)數(shù)數(shù)據(jù),229H中中的低44位小數(shù)數(shù)單獨(dú)進(jìn)進(jìn)行處理理。按照照12BBit溫溫度算法法：實(shí)際溫度--溫度整整數(shù)部分分+溫度度小數(shù)部部分*0.006255可以得到精精確到小小數(shù)點(diǎn)后后4位的的溫度值值。流程程框圖如如圖3--4所示示。圖3-412bbit溫溫度算法法示意圖圖3.2.22溫度度數(shù)據(jù)處處理子程程序溫度處理控控制模塊塊的工作作過程為為：上電電完成初初始化后后，ATT89SS52讀讀取存儲(chǔ)儲(chǔ)在外存存24CC04中中的上次次已設(shè)置置好的溫溫度上下下限值和和保存的的采樣間間隔值，然然后進(jìn)入入主循環(huán)環(huán)。根據(jù)據(jù)采樣間間隔時(shí)間間，MCCU讀取取數(shù)字溫溫度傳感感器DSS18BB20內(nèi)內(nèi)溫度數(shù)數(shù)據(jù),計(jì)計(jì)算后點(diǎn)點(diǎn)亮LCCD以便便顯示當(dāng)當(dāng)前所測(cè)測(cè)溫度值值，并根根據(jù)已設(shè)設(shè)置好的的溫度上上下限值值來確定定是否驅(qū)驅(qū)動(dòng)蜂鳴鳴器報(bào)警警且控制制相關(guān)設(shè)設(shè)備進(jìn)行行溫度調(diào)調(diào)節(jié)。溫溫度處理理流程圖圖如圖33-5：：圖3-5溫溫度計(jì)算算處理流流程圖溫度處理相相關(guān)子程程序：;溫溫度計(jì)算算GETTEEMP：：CLRREAALCALLLIINITT18BB20；先復(fù)復(fù)位DSS18BB20JBDSS1SBB20，TTSS22SETBEARETTSS2：：MOOVAA，#00CCHH；；跳出RROM匹匹配LCALLLWRRITEE18BB20MOVAA，#444H；發(fā)發(fā)出溫度度轉(zhuǎn)換命命令LCALLLWR