基于單片機(jī)的多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖3中：TM為測(cè)試模式標(biāo)志位，出廠時(shí)被寫(xiě)入0，不能改變;R0，Rl為溫度計(jì)分辨率設(shè)置位，其對(duì)應(yīng)4種分辨率如表1所列，出廠時(shí)R0，R1置為缺省值：R0=1，R1=1(即12位分辨率)，用戶可根據(jù)需要改寫(xiě)配置寄存器以獲得合適的分辨率。

表1 配置寄存器結(jié)構(gòu)與分辨率關(guān)系表

高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，其分配如圖4所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第O和第1個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如圖4所示。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=O時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。

圖4 DS18B20寄存器映像圖

由于DSl8B20是單線數(shù)字溫度傳感器，因此它基本不需要外圍電路就可以與單片機(jī)直接以1根線相連，圖5為多個(gè)DSl8B20通過(guò)單總線與單片機(jī)相連的原理圖，圖中，DSl8B20采用外部電源供電方式。

圖5 DSl8B20測(cè)溫電路

2.2 鍵盤及顯示電路

該系統(tǒng)采用的是矩陣式鍵盤，共組成20個(gè)按鍵，主要包括10個(gè)數(shù)字鍵以及“上限”、“下限”、“確定”等功能鍵。當(dāng)有鍵按下時(shí)，8279產(chǎn)生中斷信號(hào)送入單片機(jī)，然后轉(zhuǎn)向相應(yīng)的功能程序。

顯示部分采用1片75451與5個(gè)LED數(shù)碼管相連來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示，工作狀況下，從左向右依次顯示為通道號(hào)、溫度的正負(fù)號(hào)、溫度值的十位、溫度值的個(gè)位以及溫度值的小數(shù)點(diǎn)后一位。

2.3 電源電路

因?yàn)閱纹瑱C(jī)工作電源為+5 V，且底層電路功耗很小，采用7805三端穩(wěn)壓片即可滿足要求。具體電路如圖6所示。

圖6 電源電路圖

2.4 看門狗電路

考慮到底層電路板的工作環(huán)境相對(duì)惡劣，單片機(jī)會(huì)受到周圍環(huán)境的干擾，因而出現(xiàn)程序跑飛、死機(jī)等一些不可預(yù)知的不正常工作現(xiàn)象，工作人員也不可能到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)單片機(jī)重起，本設(shè)計(jì)為單片機(jī)電路添加一個(gè)外部看門狗電路，定時(shí)查詢單片機(jī)的工作狀態(tài)，一但發(fā)現(xiàn)異常即對(duì)單片機(jī)延時(shí)重起，以保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。其電路如圖7所示。

圖7 看門狗電路