用单片机制作温度计

誉善誊舞基 囊鏊鎏 瀵 鼙 鬻 善 文 ／周 坚 智能 仪器 是单 片机应 用的一个 很 广泛 的领域 ，温度 测量 又是其 中非常 重要 的部 分 。传统的 中、低 测温领域 中 采用 的方 法有 热敏 电阻 、半导 体温 度 传感器 等 。这些方法 都有一些 缺陷 ，如 线性 差 、 电路 复杂 、实现 数字化 需用 AD 转换器 等。这导致 工程应用 中的一 系列问题 ，如造价高、互换性差、调试 不方 便等 ，人们迫 切希望 能有 一种高 性能 、低价格 、数字 化的测 量 传感器 。 1I1硼 n 总 线介绍 美 国DA LLA S 公司的 l —Wire 总 线是一 种简 单的信号 交换 方式 ，它是 在主 机与外 围器 件之 间通 过一 条线路 进行双向通信。所有的 卜Wire 总线 器件都具有一个共同的特征 ：每个器 件在出厂时都有一个与其他任何器件 互 不重 复的 固定 的序 列号 。也就是说 ， 每一器件都是惟一的，这就使得在众 多连到 同一总 线的器 件 中可以选择 出 任意一个器件。 2且 蛐加 器件 单线数字 温度传感器 DS1 8B20 就 是这 样一个 1- wire器件 ，该器件 可把 温度直接 转换 成 串行 数字信 号供微 机 处理，在一条总线上可挂接任意多个 DS18B20 芯 片。从 DS18B20 读 出的信 息或写入 DS18B20 的信息 ，仅需要一 根 端 口线 ，该 端 口线 同 时 也 可 以 向 DS 18B 20 供 电，从而无 需额外 电源 。 DSl踞 20提供9～12位温度读数 ，构成多 点温度检测系统而无需任何外围硬件。 (1) DS 18B20 的特性 ● 单 线接 口：仅 需一根接 口线 与 单片 机连 接 ； ● 无需 外围元 件 ； ● 可 由接 口线 提供能 量 ，也 可 由 5V 电源供 电 ； ● 测温 范 围为一55 ℃ ～+ 125 oC ， 在 一10 E ～+85℃范围内精度为 -+ 0．5℃； ● 9 ～12 位 温度读 数 ； ● 在 使用 12 位分辨 率 时A ／D 变 换 时间最 长为 750ms，而使 用9 位分辨 率 时转换 时间 为 93 ．75ms； ● 用 户 自设 定温度 报警上 下 限 ， 其值在断电后仍可保存； ● 报 警 搜 索 命 令 可 识 别 哪 片 DS 18B20 超温度 限制 。 (2) DS18B20 引脚及功能 DS18B20 的引脚见 图 1 (PR35封 ——一一 蕊 icl · —— _j—÷ ÷—J 蔓 ÷享 图 7 编译 ，此时将 在工 程文件 目录 下生成 HEX文件 的 同时生 成一个 与工程 同名 的 COF 文件 。打开 AVR Studio，选 择 File— Open File，在弹 出的对话 框 中选 中 first ．cof (某些操 作系统 中不 显示 “．cof”后 缀 ，请查 看文件 属性 以 找出该文件 ) ，确定之后在弹出的窗口 中选 择 “A V R S im u lat 0 r ” 和 “AT mega16 ”，如 图 7 所示 。 ： - · · - 互 匿 D 匹 一 ⋯⋯ ⋯⋯ 图 8 相 同。 本文 所列程 序实 现的功 能较 为简 单 ，8个 IJEc【)同时点亮 2秒钟 ，同时熄灭 2秒钟，如 此循环。读者可将程序烧录入 RC 振荡。 本 篇 练 习 ： 1．编 程 练 习 ， 编 写程 序 实现如 下功 能： 第一个i LED点 亮 2 秒钟 ，熄 灭；然 后 第二个 LED点 亮 2 秒钟 ， 熄 灭；第三 个 LED点 亮2 秒 钟 如 此 循 环 。 ； 2 ．将 以上程 序 用 AVR； St udio 进 行软 件模拟 仿真 ， 莓 观 察 CPU运 行 中各端 口及i 内部 寄存 器值的 变化 。 5 ．要 了解 更详 细 的ICC AVE 中的C 语 法 等内容 ，可以参 考 ((AVR 单片机 c 语 言开 发入门指导》，清华 大学 出版 维普资讯 http://www.cqvip.com 攀 漤 穗攀鬻辫黧 辇 萋 装 )。GND：地 ；DQ：数据输入 ／输 出脚(单 线接 I：1 ，可 作 寄生 供 电 ) ； V。。：电源 电压 。 墨 (3) D$ 18B20 的工作原理 0 ...