传感器世界马云峰单片机与数字温度传感器的接口设计计算机测量与控制凌玉华单片机原理及应用系统设计长沙中南大学出版社刘华东单片机原理与应用北京电子工业出版社高鹏，安涛，寇怀成等电路设计与制版入门与提高北京人民邮电出版社,王守刚电路原理图与电路板设计教程北京北京希望电子出版社，姚四改电子线路设计教程上海上海交通大学出版社，余家春电路设计实用教程北京中国铁道出版社，肖金球单片机原理与接口技术北京清华大学出版社余永权单片机原理及应用北京电子工业出版社何立民单片机应用技术选编北京北京航空航天大学出版社胡汉才单片机原理及系统北京清华大学出版社张志良单片机原理与控制技术北京机械工业出版社赵海兰,赵祥伟智能温度传感器的原理与应用现代电子技术金伟正单线数字传感器原理与应用电子技术应用附录整机电路原理图附录源程序延时函数用温度输入口带小数点数据时钟上升沿有效,读出温度暂放显示单元数据，共个数据和个运算暂用延时函数,复位函数从高拉倒低数值递增位十位位设置中断总中断开定时器中断开定时器工作关处理温度数据主函数开机显示开机先转换次发转换命令处理温度数据复位成功,继续下步延时拉高电平写命令函数向总线上写个字节从高拉倒低最低位移出右移位读字节函数从总线上取个字节读出温度函数总线复位发命令发转换命令发命令读温度值的第字节读温度值的高字节两字节合成个整型变量。返回温度值温度数据处理函数二进制高字节的低半字节和低字节的高半字节组成字节,这个字节的二进制转换为十进制后,就是温度值的百十个位值,而剩下的低字节的低半字节转化成十进制后,就是温度值的小数部分温度值正负判断负温度求补码,标志位置取小数部分的值存入小数部分显示值取中间八位,即整数部分的值取百位数据暂存取后两位数据暂存取十位数据暂存符号位显示判断,最高位为时不显示,次高位为时不显示负温度时最高位显示的转换系统而无需任何外围硬件。为的内部框图，它主要包括寄生电源温度传感器位激光单线接口存放中间数据的高速暂存器内含便笺式，用于存储用户设定的温度上下限值的和解发器存储与控制逻辑位循环冗余校验码发生器等七部分。图是温度传感器的封装图与引脚接线方式，引脚及功能及指标如下地电源电压数据输入输出脚单线接口，可作寄生供电图封装图与接线方式采用脚封装或脚封装，其内部结构框图如图所示。图内部结构图位的位结构如图所示。开始位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟的序号，共有位，最后位是前面位的检验码，这也是多个可以采用线进行通信的原因。非易失性温度报警器触发器和，可通过软件写入户报警上下限。图位结构图温度传感器的内部存储器还包括个高速暂存和个非易失性的可擦除的。高速暂存的结构为字节的存储器。头个字节包含测得的温度信息，第和第字节是和的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第个字节为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。该字节各位的定义如图所示。低位直为，是测试模式位，用于设置在工作模式还是在测试模式。在出厂时该位被设置为，用户不要改动，和决定温度转换得精度位数，即用来设置分辨率，定义方法如图所示。图配置寄存器图分辨率的定义规定由表可见，温度转换的时间比较长，而且设定的分辨率越高。所需要的温度转换时间越长。因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑高速暂存的第字节保存未用，表现为逻辑。第字节读出前面所有字节的码可用来检验数据从而保证通信数据的正确性。当接收温度转换命令后，开始启动转，转换完成后的温度值就以位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第字节。单片机可以通过单线接口读出数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以形式表示。温度值格式如图所示。图温度数据值格式当符号位时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制当符号位时，表示测得的温度值为负值,要先将补码转换为原码，再计算十进制。表是部分温度值对应的二进制温度数据。表温度与测得值对应表控制方法在硬件上，与单片机的连接有两种方法，种是接外部电源，接地，与单片机的线相连另种是用寄生电源供电，此时接地，接单片机。无论是内部寄生电源还是外部供电，口线要接左右的上拉电阻。对的访问流程是先对初始化，再进行操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。每步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制完成温度转换这过程，根据的通讯协议，须经三个步骤每次读写之前都要对进行复位，复位成功后发送条指令，最后发送指令，这样才能对进行预定的操作。步骤分三步完成系统通过反复操作，搜索序列号启动所有在线做温度变换逐个读出在线变换后的温度数据。单片机是种字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能位微处理器。由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中，的是种高效微控制器。主要特性与兼容字节可编程闪烁存储器寿命写擦循环数据保留时间年全静态工作三级程序存储器锁定位内部可编程线两个位定时器计数器是高速硅门器件，与低功耗肖特基型器件的引脚兼容。是位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端或之串行输入任输入端可以用作高电平使能端，控制另输入端的数据输入。是位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端或之串行输入任输入端可以用作高电平使能端，控制另输入端的数据输入。两个输入端或者连接在起，或者把不用的输入端接高电平，定不要悬空。时钟每次由低变高时，数据右移位，输入到，是两个数据输入端和的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持个建立时间的长度。引脚信息如图所示图引脚信息图时序图如图所示图时序图晶振电路单片机芯片内部设有个反向放大器所构成的振荡器，和分别为振荡电路的输入端和输出端，时钟信号由外部或内部产生，在和引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。本系统采用的定时元器件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率为，的值为电容的大小可起频率微调的作用，电路如图所示。图晶振电路复位电路单片机具有多种复位电路，本系统采用电平式开关复位与上电复位方式，具体电路如图所示。当上电时，相当于短路，给端输入大于个振荡周期以上的高电平脉冲，使单片机复位，在正常工作时，按下开关使单片机复位。电路如图所示。图复位电路显示电路显示电路采用位的显示数码管，共阴极接法，到的温度，显示的度范围为，其显示电路如图所示。图显示电路第三章软件设计主流流程图主流流程图图所示。首先做中断初始化处理，接着开机显示，最后不断处理温度。图程序主流程图其程序代码如下开机显示开机先转换次发转换命令处理温度数据显示子程序显示子程序如所示，首先求取温度的百十个十分诸位，然后分时的送入数码管显示。并使其定时分钟刷新次。开始求取转换数据的百十个十分位拉低百位和与运算并右移七位百位左移位拉低循环八次送百位，是否等于八送百位拉低十位和与运算并右移七位十位左移位拉低循环八次送百位，是否等于八送十位拉低个位和与运算并右移七位个位左移位拉低循环八次送百位，是否等于八送个位拉低十分位和与运算并右移七位十分位左移位拉低循环八次送百位，是否等于八送十分位图显示子程序流程图其显示子程序如下的转换十位采集温度子程序采集温度子程序如图所示。主要用来读取温度值，并通过单总线送入单片机做温度处理和显示。图采集温度子程序总线复位发命令发转换命令个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路管脚说明供电电压。接地。口口为个位漏级开路双向口，每脚可吸收门电流。当口的管脚第次写时，被定义为高阻输入。能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的第八位。在编程时，口作为原码输入口，当进行校验时，输出原码，此时外部必须被拉高。口口是个内部提供上拉电阻的位双向口，口缓冲器能接收输出门电流。口管脚写入后，被内部上拉为高，可用作输入，口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在编程和校验时，口作为第八位地址接收。口口为个内部上拉电阻的位双向口，口缓冲器可接收，输出个门电流，当口被写时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。口当用于外部程序存储器或位地址外部数据存储器进行存取时，口输出地址的高八位。在给出地址时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，口输出其特殊功能寄存器的内容。口在编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。口口管脚是个带内部上拉电阻的双向口，可接收输出个门电流。当口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，口将输出电流这是由于上拉的缘故。口也可作为的些特殊功能口，如下所示串行输入口串行输出口外部中断外部中断记时器外部输入记时器外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通口同时为闪烁编程和编程校验接收些控制信号。复位输入。当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高电平时间。当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是每当用作外部数据存储器时，将跳过个脉冲。如想禁止的输出可在地址上置。此时，只有在执行，指令是才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在