过时，读取的测温数据将发生。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。在测温程序设计中，向发出温度转换命令后，程序总要等待的返回信号，旦个接触不好或断线，当程序读该时，将没有返回信号，程序进入死循环。这点在进行硬件连接和软件设计时也要给予定的重视。测温电缆线建议采用屏蔽芯双绞线，其中对线接地线与信号线，另组接和地线，屏蔽层在源端单点接地。第三章硬件设计硬件电路设计的功能简介本温度控制系统围绕为核心，主要实现的功能是利用采集环境温度并在七段数码管上显示出来，同时将温度信息反馈到以便作进步分析操作。当环境温度高于报警上限或低于报警下限时，分别点亮高低温报警灯，温度回复到上下限之间时，熄灭报警灯。系统中有个按键，其要实现的功能如表所示。按键功能功能键显示温度值报警上限报警下限三态循环递增键当显示报警上下限时，按此键则显示的报警上限或下限增。递减键当显示报警上下限时，按此键则显示的上下限减储存键当显示报警上下限时，按完递增或递减键后按此键可将新设定的报警限保存恢复键当显示报警上下限时，按此键则把保存的报警上下限作为当前报警限值。表本设计实现的功能根据系统的控制要求，选择公司的单片机，他包括数字温度传感器的数据采集数据处理晶振复位和温度显示电路。图硬件实物图硬件设计部分的组成根据系统功能要求开始设计硬件连接。其硬件设计可以分为以下几个部分。与单片机接口的设计与的接口可以跟前面讨论的致用线来与的数据线连接作为单总线。而用个型的三极管来作为进行温度转换和存储数据时的强上拉。显示器的设计显示器的驱动为了跟欧文电子工作室的开发板的设计致，也可以采用两个芯片和来驱动的。这样便于读者直接在欧文电子工作室的开发板上测试系统。当然也可以采用单片机的管脚直接驱动显示器的方法来驱动，此时只需将显示器的个引脚连接至个口，比如口，然后再用根来分别驱动相应的三极管按键的设计对于按键，因为只有个键，所以它的接法可以采用最简单的每个对应个按键的接法。在本系统中同样为了便于读者直接在欧文电子工作室的开发板上测试系统，采用了矩阵的连接方式。这种连接方式在按键比较多的时候节省的优点就很明显。硬件电路图设计出来的系统硬件原理图如图所示图硬件原理图第四章软件电路的设计软件设计是根据实际的工艺要求进行编写的，要求是将温度传感器所采集到的温度值送到单片机中去，再由单片机将温度值送到显示器上，显示出当前的温度值。温度采集系统软件框图如下图系统软件框图系统功能温度测量通过对的初始化操作后，在用单片机实现对温度的读写操作。串口通信单片机通过数据总线，对温度值进行数据传送。显示输出将单片机内的温度值送到显示器上，显示被测的温度值。系统流程图送数码显示发送数据采集温度信息初始化温度转换送接收数据数据处理送串口超过范围报警图系统流程图温度采集源程序函数功能的驱动函数创建人创建日期版本修改日期版本主程序主程序初始化进入睡眠开中断各端口初始化，功能延时参数无功能延时参数无用时，要置功能清屏函数参数无功能归位函数参数无第五章联机调试和分析调试主要是对外围电路好坏的分析，以及软硬件是否相互匹配。首先对芯片的外围硬件电路进行了检测，利用万用表对每点电位的检测，发现有输入点直没有信号输入。后来，在老师指导下，对输入电压进行反复检查后，才找到了问题所在，原来是电源出了的问题，输入上拉电阻上的电源应接，而由于当时对电源匹配问题没有考虑的太仔细，是没有经验的缘故。后来，把合适的电源接上后，此故障点得到顺利解决。在和芯片组联调的时候，发现程序下载后，不能实现对温度的测量及显示，而且软件自动检测出了很多。后来，通过老师的指正后，才发现我编的是程序，但是，我却生成了汇编格式的文件，导致了在编译的过程中出现了很多的，但是又找不出程序错在什么地方。最后通过总线通信显示温度值，并用软件进行画面监控。结论本课题以温度采集为基础，设计制作了温度采集系统，经试验初步实现了设计指标。具备了以下功能供电点较少点单片机串口输入，点显示通信输出，点温度数据输入以及根数据总线。实现了单片机与传感器的温度采集。然而对于按键以及报警程序设计表示非常遗憾，由于时间和个人水平关系温度采集程序没有完成。希望下届同学能够把它完成。参考文献侯玉宝，陈忠平等编著基于的系列单片机设计与仿真北京电子工业出版社，李学礼主编基于的单片机实例教程北京电子工业出版社，周润景主编在及系统中的应用百例北京电子工业出版社，周景润主编仿真软件的应用北京人民邮电出版社，鲍小南主编单片微机型计算机原理及应用浙江浙江大学出版社，张道德主编单片机接口技术版北京中国水利水电出版社，王庆利，袁建敏主编单片机设计案例实用教程。北京北京邮电大学出版社，附录图片温度采集实物图附录仿真软件电路图仿真实验电路图功能延时参数无功能延时参数无功能复位脉冲参数延时延时读取的状态功能的初始化参数无,收到的应答信号,延时延时否则再发复位信号功能向写命令参数无写延时写延时延时右移位功能读数据参数返回读到的数据释放总线注意不需要如果读到的是读到的是，功能数值处理函数参数无返回，单电源供电。使用外接石英晶体管振荡器，此时机器周期为。与先期开发的和微处理器兼容。单片机的结构框图如图所示图单片机的结构框图芯片简介是美国半导体公司继之后最新推出的种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。可以分别在和内完成位和位的数字量，并且从读出的信息或写入的信息仅需要根口线单线接口读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的供电，而无需额外电源。因而使用可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度转换时间传输距离分辨率等方面较有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。其主要特点如下。独特的单线接口仅需要个端口引脚进行通信多个可以并联在惟的三线上，实现多点组网功能无须外部器件可通过数据线供电，电压范围为零待机功耗温度以或位数字用户可定义报警设置报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度温度报警条件的器件负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作的外形及管脚排列如图所示图的管脚排列引脚定义如下为数字信号输入输出端为电源地为外接供电电源输入端在寄生电源接线方式时接地。原理及应用测温原理及内部结构图内部结构框图图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器，而高温度系数晶振的振荡频率随温度变化明显，它产生的信号作为计数器的脉冲输入。计数器和温度寄存器被预置在所对应的个基数值。计数器对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器的预置值减到时，温度寄存器的值将加，计数器的预置值重新装入，并再次对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器计数减到时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器的预置值。另外，由于单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对的各种操作必须按协议进行。操作协议为初始化发复位脉冲发功能命令发存储器操作命令处理数据。有个主要的数据部件光刻中的位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该的地址序列码。位光刻的排列是开始位是产品类型标号，接着的位是该自身的序列号，最后位是前面位的循环冗余校验码。光刻的作用是使每个都各不相同，这样就可以实现根总线上挂接多个的目的。中的温度传感器可完成对温度的测量，以位转化为例用位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以形式表达，其中为符号位。图温度值格式表这是位转化后得到的位数据，存储在的两个比特的中，二进制中的前面位是符号位，如果测得的温度大于，这位为，只要将测到的数值乘于即可得到实际温度如果温度小于，这位为，测到的数值需要取反加再乘于即可得到实际温度。例如的数字输出为，的数字输出为，的数字输出为，的数字输出为。温度值数字输出二进制数字输出进制图温度对照表温度传感器的内部存储器温度传感器的内部存储器包括个高速暂存和个非易失性的可电擦除的，后者存放高温度和低温度触发器和结构寄存器。高速暂存存储器除了配置寄存器外，还有其他个字节组成，其分配如下所示。其中温度信息第，字节和值第，字节第字节未用，表现为全逻辑第字节读出的是前面所有个字节的码，可用来保证通信正确。图内部储存器结构图当接收到温度转换命令后，开始启动转换。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。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以形式表示。温度值格式如下对应的温度计算当符号位时，直接将二进制位转换为十进制当时，先将补码变换为原码，再计算十进制值。用户字节用户字节配置寄存器温度温度保留位保留位保留位配置寄存器用户字节用户字节高速暂存器上电状态完成温度转换后，就把测得的温度值与，作比较，若或，则将该器件内的告警标志置位，并对主机发出的告警搜索命令作出响应。因此，可用多只同时测量温度并进行告警搜索。的产生在的最高有效字节中存储有循环冗余校验码。主机根据的前位来计算值，并和存入中的值做比较，以判断主机收到的指