1、内部程序存 储器取指的选择信号。当接高电平时，先从片内程序存储器读取指令，读完 后，自动改为片外取指。若接低电平，则所有指令均从片外程序存储器 读取。脚用于输出允许地址所存信号。脚用于外部程序存储器选通信号，在 对外部程序存储器取指操作时此引脚置低电平有效。在执行片内程序存储器取指时 脚无效。本设计无片外程序存储器扩展，所以将脚接高电平，及 脚悬空。 程序设计 用汇编语言完成对设计的软件编程，程序开始首先对温度传感器进行复 位，检测是否正常工作接着读取温度数据，主机发出指令与在线的 联系，接着向发出温度转换指令，再发出温度寄存器的温度值 指令，并反复调用复位，写入及读取数据子程序，之后再经过数据转换，由数码管显 示出来，不断循环。 程序流程图 唐山工业职业技术学院自动化系 总程序流程图。
2、示复位成功。 初始化时序图 的写入子程序部分 位共位数据 总线低位，开始写入 保持以上唐山工业职业技术学院自动化系 把字节分成个位，循环给 写入个位 等待 重新释放总线 写入下个位 注当主机把数据从逻辑高电平拉到逻辑低电平的时候，写时间隙开始。有 两种写时间隙，写时间隙和写时间隙。所有写时间隙必须最少持续， 包括两个写周期至少的恢复时间。线电平变低后，在个 到的窗口内对线采样。如果线上事高电平，就是写，如果是低电 平，就是写。主机要生成个写时间隙，必须把数据线拉到低电平然后释放， 在写时间隙开始后的内允许数据线拉到高电平。主机要生成个写时间 隙，必须把数据线拉到低电平并保存。 每个读时隙都由主机发起，至少拉低总线，在主机发起读时序之后，单总 线器件才开始在总线上。
3、过工作 报警搜索命令执行后只有温度超过设定值上限或下 限的芯片才能作出响应 使用中的注意事项 虽然具有测温系统简单测温精度高连接方便占用口线少等 优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题 从测温结束到将温度值转换成数字量需要定的转换时间，这是唐山工业职业技术学院自动化系 必须保证的，不然会出现转换的现象，使温度输出总是显示。 在实际使用中发现，应使电源电压保持在左右，若电源电压过低，会使 所测得的温度精度降低。 较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于与微处理器间 采用串行数据传送，因此，在对进行读写编程时引入高电平并保持个机器周期时，单片机内部 就执行复位操作。实际应用中，复位操作有两种形式种是上电复位，另种是上 电与按键均有效的复位。如下图所示 上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复。
4、图 程序流程图中内容的说明及部分程序代码 对进行复位，写入和读取温度数据在温度传感器内部 完成，并实现对温度信息的采集读取温度流程如下复位发命令跳 过发命令延时复位发命令跳过发命令 读内部中字节内容连接从总线上读出个字节的数据温度数据的 低位和高位结束 部分程序代码 的复位子程序部分 主机发出复位低脉冲 对温度传感器 进行设置，读取温度 数据转化 显示温度 开始 结束唐山工业职业技术学院自动化系 拉高数据线 等待的回应 标志位,表示存在 标志位,表示不存在 注根据的通信协议，每次读写数据之前都要对进行复位， 复位要求主机先发出复位低脉冲大于然后释放，收到信号后等待 ，然后发出的存在低脉冲，主机收到此信号表。
5、术学院自动化系 的内部结构如图所示 内结构主要由部分组成位光刻温度传感器非挥发的温度 报警触发器和配置寄存器。 位光刻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，即。它的作用是使每个的地址都各不相， 可以实现在相同的总线上挂接多个的目的。位光刻的排列是开始 位是产品类型标号，接着的位是该自身序列号，最后位是前面 位的循环冗余校验码。 温度传感器在温度传感器的使用中，以位转化为例，从 中得到位符号扩展的二进制补码读数形式，以的形式表达，其中为 符号位，二进制的数存储在的个位的中，这是位转化后得到的 位数据，其中前面位是符号位，如果测得温度大于，这位为，只要将测 到的数值乘以即可得到实际温度如果温度小于，这位为，测得到的数 值需要取反加再乘以即可。
6、接通电源，此时，在两位段数码管上将会准确的显示环境温度，无 需作任何调整。 为了观察温度传感器对稳定变化的灵敏度，可以用手握住管， 会看到数码管上显示的稳定很快上升至人体温度值，再将手离开管，温度又 会很快降至环境温度值，温度传感器的测量范围为，在 时精度为。 唐山工业职业技术学院自动化系 总结温度传感器外形像个小三极管，硬件连接非常简单，应用非常 方便。它不仅能测量温度，而且也是个转换器，它能将测得的温度信号直接转 换成数字信号输入到单片机。硬件开销较小，相对需要复杂的软件进行补偿， 软件编程比较复杂，但是可以把复位读和写个基本操作的子程序看成是个固定 的基本模块。 从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际， 把我们所学的理论知识。
7、上 电复位时被刷新第字节用于内部计算第个字节是冗余检验字节。 的设置位有个字节，该字节的各位定义为,每次进行针对 的读写前，都需要对进行设置，从上面的定义可以看出，该字节的低位 直都是，位是测试模式位，用于设置在工作模式及测试模式。在 出厂时该位被置为用户不要进行改动，用来设置分辨率。 高速暂存存储器的内容及字节地址表 寄存器内容字节地址 温度值低位 温度值高位 高温限值 低温限值 配置寄存器 保留 保留 保留 校验值 的通信协议在对进行读写编程时，必须严格保证读写时序， 否则将无法读取所测温度结果。 根据的通信协议，主机控制完成温度转换必须经过个步骤 每次读写之前都要对进行复位，复位成功后发送第条指令，最后发 送指令，这样才能对进行预定的操作。的指令如下表 所示，的指令如下表所示 复。
8、信息传给单片机，完成数据信 息的传输 数据转化子程序部分 , , , , , , 注温度传感器所测得的温度数据低位存入，高位存入，将 中的低位移入中的高位，获得个新字节，这个字节就是实际测量的温度。 将测量的温度数据在两位数码管上显示出来单片机把数据信息传给数码 管显示器，实现温度的数字化显示。 温度显示子程序部分 十位在 个位在 指定查表起始地址 显示次 取个位数 查个位数的段代码 送出个位的段代码唐山工业职业技术学院自动化系 开个位显示 取十位数 查出十位数的段代码 送出十位的段代码 开十位显示 显示 次未完循环 个次未完循环 实例测试 实例测试将写入程序的单片机插入实验板插座内，检查温度传感器 连接正常后。
9、得到实际温度。 非发挥的温度报警触发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电可擦除的，后者存放高温度和低温度触发器 和结构寄存器。当温度达到低温或高温的时候，温度报警触发器会发出警报。 高速暂存高速暂存存储器包含了个连续字节，如表，当温度转换命令 发出后，经转换所得的温度值存放在高速暂存存储器的第和第个字节内，第 个字节存放的是温度的低位信息，第个字节存放的是温度的高位信息，单片机 可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后第字节是 位 和单 线接 口 存储器和控制器 高速缓存存储器 位生成器 电 源 检 测 高温触发器 温度灵敏元件 低温触发器 配制寄存器唐山工业职业技术学院自动化系 的易失性拷贝，第个字节是结构寄存器的易失行拷贝，这三个字节的内容每次。
10、位操作。上电瞬间引脚获得高 电平，随着电容的充电，引脚的高电平逐渐下降。只要引脚保持两个机器周 期的高电平单片机就可以进行复位操作。该电路参数为晶振为时，电容为 ，电阻为晶振为时，电容为，电阻为。本设计采用 上电复位电路，电路参数为电容，电阻。 晶振电路单片机的时钟信号通常有两种方式产生是内部时钟方式，二是外 部时钟方式。 本设计采用内部时钟方式，在单片机内部有震荡电路，只要在单片机的 和脚外接石英晶体简称晶振，就构成了自己震荡器并在单片机内部产生时 钟脉冲信号。 唐山工业职业技术学院自动化系 图中电容器的作用是稳定频率和快速起振，电容值在,典型值为。 晶振的震荡频率范围在间选择，典型值为和。本设计采 用晶振，电容值为。 在电路总体设计中，脚用于是从外部程序存储器取指还是。
11、位要求主将数据线下拉，然后释放，收到信号后等待 的存在低脉冲，主收到此信号表示复位成功。 的指令表 指令约定代码功能唐山工业职业技术学院自动化系 温度变化启动进行温度转换，位转换时最 长为位为，结果存入内部 字节中 读暂存器读内部中字节的内容 写暂存器发出向内部的字节上下限温度 数据命令，紧跟该命令之后是传送两字节的数据 复制暂存器将中第字节内容复制到中 重调将中内容恢复到中第字节 读供电方式读的供电模式，寄生供电时 发送，外接电源供电发送 的指令表 指令约定代码功能 读读取温度传感器中的编码 即位地址 符合发出命令后，接着发出位编码， 访问单总线上与该编码对应的，使 之作出响应，为下次该读写准备 搜索用于确定挂接在同个总线上 的个数和识别位的地址，为操作各 器件做好准备 跳过跳。
12、发送或。所有读时序至少需要。 写时序图 的读取子程序 读取两个字节的数字 低位存入,高位存入 数据共有位 唐山工业职业技术学院自动化系 读前总线保持为低 开始读总线释放 延时 从总线读到个位 等待 把读得的位值循环移给 读取下位 注当从读数据时，主机生成读时间隙。当主机把数据从高电平拉 到低电平时，读时间隙开始，数据线必须保持至少从输出的数据 在读时间隙的下降沿出现后内有效。 因此，主机在读时间隙开始后必须把脚驱动拉为的电平保持，以 读取脚状态。在读时间隙的结尾，引脚将被外部上拉电阻拉到高电平。 所有读时间隙必须最少，包括两个读周期至少的恢复时间。 读时序图唐山工业职业技术学院自动化系 获得实际测量温度温度传感器把数据。
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【毕业设计】基于单片机下的数字温度计的设计与研究(DS18B20)