基于DS18B20的多路溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真

(1)系統(tǒng)初始化設(shè)置。
(2)按鍵處理子程序：LED數(shù)碼管顯示上限報(bào)警溫度值并閃爍，若10 s中之內(nèi)有按鍵輸入修改溫度值，則進(jìn)行鍵盤(pán)操作直至修改完成，并保存溫度上限值；若10 s之內(nèi)無(wú)按鍵輸入或按P3．4“確定”鍵，則保存上限溫度；接著顯示下限報(bào)警溫度值并閃爍，重復(fù)上述操作后保存下限報(bào)警溫度值。
(3)溫度報(bào)警值設(shè)置子程序：實(shí)現(xiàn)將8路的報(bào)警溫度寫(xiě)入DS18B20中，流程圖詳見(jiàn)圖4所示。
(4)讀取溫度子程序：在對(duì)顯示路數(shù)初始化后，進(jìn)行溫度值讀取，這是軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，下面將單獨(dú)介紹。
(5)溫度報(bào)警處理：讀取某路DS18B20溫度值及報(bào)警上下限值后，進(jìn)行比較，若超出范圍則啟動(dòng)定時(shí)器0，驅(qū)動(dòng)上／下限報(bào)警提示單元。
(6)顯示當(dāng)前通道溫度子程序：取得當(dāng)前通道號(hào)后，根據(jù)讀取的2字節(jié)溫度值(溫度暫存器格式參考DS18B20技術(shù)手冊(cè))，判斷其符號(hào)位并分別讀取其整數(shù)部分和小數(shù)部分，通過(guò)運(yùn)算后保存到顯示緩沖區(qū)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，并刷新顯示若干時(shí)間。
(7)上位機(jī)通信子程序：每采集一路溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)RS 232串口，將其通道號(hào)、溫度值發(fā)送給上位機(jī)，完成相應(yīng)通道的溫度數(shù)據(jù)采集處理。
(8)循環(huán)修改：修改通道號(hào)，進(jìn)行下一路溫度數(shù)據(jù)采集，直至8路溫度處理完成，如此循環(huán)往復(fù)。
3．2 讀取溫度子程序設(shè)計(jì)
采用DS18B20進(jìn)行單路測(cè)量時(shí)，可直接與單片機(jī)相連，不需讀取讀出器件的64位產(chǎn)品序列號(hào)。當(dāng)采用DS18B20進(jìn)行多路測(cè)溫時(shí)，在初始化操作后，通常的做法是需要在線逐個(gè)地搜索64位ROM編碼以確認(rèn)各個(gè)DS18B20所在位置，并需對(duì)ROM編碼進(jìn)行冗余校驗(yàn)，算法設(shè)計(jì)復(fù)雜。且等待多路搜索是否完成需要消耗大量的時(shí)間，使程序執(zhí)行的效率和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性受到了影響。
本設(shè)計(jì)采用“單總線結(jié)構(gòu)+并行I／O口輸入”結(jié)合的方式巡回讀取多路溫度。DS18B20作為單總線芯片，進(jìn)行信息交換時(shí)有嚴(yán)格的讀／寫(xiě)時(shí)序要求。讀取溫度子程序流程如圖5所示。首先通過(guò)參數(shù)傳遞將通道號(hào)傳給讀取溫度子程序，接著對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化，然后直接執(zhí)行跳過(guò)ROM命令(CCH)，即不讀取64位ROM編碼而直接向DS18B20發(fā)出功能命令，節(jié)約了時(shí)間。之后，再向DS18B20發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令(44H)，DS18B20啟動(dòng)溫度采樣與A／D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在暫存器中。
然后再次初始化DS18B20，并在再一次跳過(guò)ROM命令后，執(zhí)行單片機(jī)讀暫存器命令(BEH)，根據(jù)傳遞參數(shù)確定的通道號(hào)，可將通道號(hào)對(duì)應(yīng)的DS18B20高速暫存存儲(chǔ)器的9個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)中，其中第0，1字節(jié)分別是溫度值低位(LS byte)和高位(MS byte)，第2，3字節(jié)分別是高溫限值(TH)和低溫限值(TL)，從而完成某通道DS18B20的溫度采集。