教师资格证面试初中语文教案 蓝蓝的威尼斯

解除掉电工作方式，只能用硬件复位的方法，复位时不改变片内的内容。

的功耗随主振频率的提高而增加，频率越高，管处于放大区的时间越长，功耗就越大。

通常在速度要求不高的测控系统中选择晶振频率。

这不但降低了功耗，还增强了系统的稳定性。

分块间断供电在个系统中，并非电路的各部分都同时有效地工作，而给不工作的电路加上电压，就是无谓地消耗功率，为此我们可以用局部供电，分块供电，间断供电的方法来控制些电路的供电，在需要其工作时再给它加电，不需要时就不给它供电，即只要保证供电的电路能按预定的进程使系统正常工作，并且把供电电压传递给另部分电路就可，那么这个系统的功耗就会大大降低。

实践证明，分块间断供电是极为有效的种降低功耗的措施。

电路分块时，般是按电路的功能来划分的。

完成相同功能的电路划分在起，如果有两部分电路的功耗都比较大，最好能将它们分开，给它们间断供电降低功耗。

另外，采用尽量缩短功耗大的电路的工作时间办法，也可以降低系统勘功耗。

软件和功能说明开机时对温度计的工作模式可进行选取，主要有两种数据读取方式人为读取和自动读取。

人为读取在该读取方式下的工作模式是需要人参与读取的，其大致程序流程如图所示开始键盘扫描键盘扫描相关参数设置报警温度检测延时温度显示超过极限值否是图人为读取程序流程图结束程序并显示此刻温度自动读取在些工作场合要求测得段时间内的若干组温度，此时若是人为地进行数据读取，显然效率不高。

所以在这次设计的温度计的功能中包含了自动读取这功能。

当参数设置为自动读取的时候，系统会将显示模块关闭，并在中开辟个缓冲区用以存放要读的数据。

当此时数据读完后系统将会进入待机状态。

激活后通过键盘进入数据查看栏目可进行数据查看和删除，见表。

其程序流程图如图所示开始键盘扫描自动读取执行其他方式存入缓冲区温度检测关显示相关参数设置超过限定值延时报警结束程序是否是否图自动读取方式流程图的软件设计单片机实现温度转换读取温度数值程序的流程如图所示开始初始化应答脉冲发起的命令发起的命令延时等待温度转换完成初始化应答脉冲发起命令读取第二字节即为温度数据图单片机实现温度转换读取温度数值程序流程是否是否心得体会温度计的整体设计大致如上文所述，经过分析可知该温度计的思路是可行的。

由上述可知该温度计能够适应多种场合的需要同时其工作效率较高，而且低功耗模式的功能由让其具有较低的经济投资。

随着电子技术的不断发展，按着此思路设计的温度计的性能也定会越来越好。

经过此次设计，我了解了些传感器的知识，对智能仪器的设计有了个整体的认识，这有利于我以后深入学习或参加工作。

参考文献沙占友智能温度传感器的发展趋势电子技术应用，王经卓单总线温度监测网络的设计与实现微计算机信息，于永学，葛建总线数字温度传感器及应用电子产品世界，张萍基于数字温度计的温度测量仪的开发自动化仪表胡学海单片机原理及应用系统设计北京电子工业出版社，李广第，朱月秀，王秀山单片机基础北京北京航空航天大学出版社，夏晓玲基于的数字温度计的设计鄂州大学学报朱升每在线多组分分析仪器智能监控平台的研究南京南京工业大学，徐爱卿位单片机修订版北京北京航空航天大学出版社目录摘要基于单片机的温度计设计温度计的总体设计总体论述设计思路硬件说明测量输入模块传感器选择的介绍键盘输入模块显示模块外观及尺寸管脚功能操作控制指令说明报警模块低功耗设计设计思路的低功耗措施分块间断供电软件和功能说明人为读取自动读取的软件设计心得体会参考文献摘要现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。

传统的机遇物理方法的温度计功能单，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。

随着核心功能部件是它的数字温度传感器，其分辨率可配置为和位，出厂默认设置为位分辨率，对应的温度值分辨率分别为和。

温度信息的低位高位字节内容中，还包括了符号位是正温度还是负温度和二进制小数部分，具体形式为低位字节高位字节图引脚分布图这是位分辨率的情况，如果配置为低的分辨率，则其中无意义位为。

实测温度和数字输出的对应关系如表所示。

表实测温度和数字输出的对应关系温度数字输出二进制数字输出十六进制在完成温度变换之后，温度值与储存在和内的告警触发值进行比较。

由于是位寄存器，所以位在比较时忽略。

或的最高位直接对应于位温度寄存器的符号位。

如果温度测量的结果高于或低于，那么器件内告警标志将置位，每次温度测量都会更新此标志。

只要告警标志置位，就将响应告警搜索命令，这也就允许单线上多个同时进行温度测量，即使处温度越限，也可以识别出正在告警的器件。

控制方法有六条控制命令，如表所示指令约定代码操作说明温度转换启动进行温度转换读暂存器读暂存器个字节内容写暂存器将数据写入暂存器的字节复制暂存器把暂存器的字节写到中重新调把中的字节写到暂存器字节读电源供电方式启动发送电源供电方式的信号给主的通信协议器件要求采用严格的通信协议，以保证数据的完整性。

该协议定义了几种信号类型复位脉冲，应答脉冲时隙写，写时隙读，读时隙。

与的通信，是通过操作时隙完成单总线上的数据传输。

发送所有的命令和数据时，都是字节的低位在前，高位在后。

复位和应答脉冲时隙每个通信周期起始于微控制器发出的复位脉冲，其后紧跟发出的应答脉冲，在写时隙期间，主机向器件写入数据，而在读时隙期间，主机读入来自的数据。

在每个时隙，总线只能传输位数据。

时序图见图。

写时隙当主机将单总线从逻辑高拉到逻辑低时，即启动个写时隙，所有的写时隙必须在完成，且在每个循环之间至少需要的恢复时间。

写和写时隙如图所示。

在写时隙期间，微控制器在整个时隙中将总线拉低而写时隙期间，微控制器将总线拉低，然后在时隙起始后之释放总线。

时序图见图。

读时隙器件仅在主机发出读时隙时，才向主机传输数据。

所以在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时隙，以便能够传输数据。

所有的读时隙至少需要，且在两次的读时隙之间，至少需要的恢复时间。

每个读时隙都由主机发起，至少拉低总线。

在主机发起读时隙之后，器件才开始在总线上发送或，若发送，则保持总线为高电平。

若发送为，则拉低总线当发送时，在该时隙结束后，释放总线，由上拉电阻将总线拉回至高电平状态。

发出的数据，在起始时隙之后保持有效时间为。

因而主机在读时隙期间，必须释放总线。

并且在时隙起始后的之内采样总线的状态。

时序图见图。

图复位和应答脉冲时隙图读写时序键盘输入模块键盘模块使用的是四个键，分别命名为和。

为选择要调节的参数，为确定并退出，和为参数，减小工作时间，完成采样后尽快结束工作。

增大，加大采样周期，尽量多休息，使系统的响应变慢。

的低功耗措施是采用工艺的低功耗位单片机芯片，在工作电压为时，工作电流为，而为。

具有正常空闲掉电三种工作状态。

它的时钟频率范围为，在工作电压的正常状态下运行，工作电流为在空闲方式下运行时，工作电流为，在掉电方式下，工作电流为。

空闲和掉电方式都可以用软件选择运行，如果单片机处在空闲方式或掉电方式下，需要时才进人正常运行状态，就可以大大减少单片机的功耗。

空闲方式时，停止工作，而串行口计数器定时器和中断系统仍在工作，内部的状态程序计数器堆栈指针程序状态字累加器片内的状态完整地保留下来。

使用中断或复位可以把从空闲状态唤醒进人正常状态。

掉电方式时，片内振荡器停止工作，所有的运行状态都停止了，只加电维持片内内容不被破坏技术的发展，些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。

在本文中，主要从功能组合，硬件组合，软件算法和降低功耗等几个方面探讨温度计的设计。

关键词数字传感器，低功耗，单总线基于单片机的温度计设计温度计的总体设计总体论述此次所讨论的数字温度计，除了完成基本的温度测量外，还能够满足最高最低温度设置及报警，在不同的环境中，所要求的最高温度和最低温度是不同的，因此最高温度和最低温度应能够根据环境不同而设置成不同的数值。

还有些场合要求每隔定得时间段进行读取次数值，当相隔的时间比较长而所需要读取的数据又比较多时，认为的读取就比较麻烦，因此应具备自动读取和存储若干组温度值的功能。

另外，在野外工作时能够选择其工作模式以降低功耗。

设计思路由论述可知，所设计的这种温度计的功能是传统的物理温度计无法完成的。

在分析之后决定采用以单片机为核心的系统进行设计。

主要有以下几个模块测量输入模块，键盘设置模块，运算处理模块，显示模块和报警模块。

有这几个模块组成的系统框图如图所示图温度计总体框图硬件说明测量输入模块传感器选择设计单片机数字温度计需要考虑以下个方面温度传感器芯片的选择单片机和温度传感器的接口电路控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件。

单片机的接口信号是数字信号。

要想用单片机获取温度这类非电信号的信息，必须使用温度传感器，将温度信息转换为电流或电压输出。

如果转换后的电流或电压输出是模拟信号，还必须进行转换，以满足单片机接口的需要。

传统的温度检测大多以热敏电阻作为温度传感器。

但是，热敏电阻的可靠性较差测量温度准确率低，而且还必须经专门的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。

世纪年代中期出现了智能温度传感器亦称数字温度传感器。

智能温度传感器的内部都包含温度传感器转换器信号处理器存储器或寄存器和接口电路，其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器。

其中就是种应用相当广泛的单总线数字温度传感器，它结构简单不需外接元件，采用根数据线既可供电又可传输数据并可设置温度报警界限等特点，广泛用于工业民用等领域的温度测量中。

的介绍芯片简介是美国半导体器件公司推出的单总线数字化智能集成温度传感器。

单总线是公司的项专有技术，它采用单根信号线，既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的，具有节省口线资源结构简单成本低廉便于总线扩展和维护等诸多优点。

与其它温度传感器相比