一種多用智能溫度測量儀的設(shè)計與實現(xiàn)

包括信號采集、系統(tǒng)控制、數(shù)字顯示、高溫報警四個部分。傳感器DS18B20為信號采集器件所采集到的溫度信號，通過內(nèi)部處理由傳感器的DQ端送到單片機P3．2端口，經(jīng)單片機的計算處理后，由P0口和P1口分別作為4位共陽數(shù)碼管的段控信號和位控信號，共同完成對所測溫度值的數(shù)字顯示，最高位是符號顯示，如顯示負號“-”時，表示當前溫度是負溫度，否則為正溫度；由P2．0端口控制蜂鳴器，當測量的溫度超過“預(yù)設(shè)報警溫度”時，發(fā)出提示音報警；P2．1～P2．3端口來控制黃、綠、紅3個發(fā)光二極管分別表示低溫、正常、高溫三種溫度狀態(tài)。石英晶體JT和電容C2，C2共同組成晶振電路；電容C1、電阻R13、SB共同構(gòu)成復(fù)位電路；其中電阻R13。為下拉電阻，SB為手動復(fù)位按鈕。

2 軟件設(shè)計
為了便于子程序的調(diào)用和維護系統(tǒng)，程序遵循標準化、模塊化的原則，主要完成包括讀DS18B20溫度數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的整理轉(zhuǎn)換、溫度顯示、報警等模塊的設(shè)計。由于程序任務(wù)相對較少，結(jié)構(gòu)相對簡單，本系統(tǒng)由主程序和多個子程序組成，采用順序性結(jié)構(gòu)主程序流程。
2．1 軟件設(shè)計要點
由于DS18B20采用的是單線總線協(xié)議方式，即在一條數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而單片機硬件上不支持單總線協(xié)議，因此必須采用軟件方法來模擬單總線的協(xié)議是序來完成對DS18B20芯片的訪問。
由于DS18B20是在一根I／O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此對讀寫的數(shù)據(jù)位有嚴格的時序要求，它有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將單片機作為主設(shè)備，DS18B20作為從設(shè)備，而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求DS18B20回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。