A. 單片機課程設計：基於熱敏電阻的數字溫度計的設計
利用pt1000做，恆流源通過pt1000放大pt1000兩端的電壓，ad採集電壓，根據溫度電阻表換算出溫度值
B. 高分求單片機溫度採集系統的課程設計
DS18B20數字溫度計使用
1．DS18B20基本知識
DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1－Wire，即單匯流排器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計，十分方便。
1、DS18B20產品的特點
（1）、只要求一個埠即可實現通信。
（2）、在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。
（3）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。
（4）、測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。
（5）、數字溫度計的解析度用戶可以從9位到12位選擇。
（6）、內部有溫度上、下限告警設置。
2、DS18B20的引腳介紹
TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1，其引腳功能描述見表1。
（底視圖）圖1
表1 DS18B20詳細引腳功能描述 序號
名稱
引腳功能描述
1
GND
地信號
2
DQ
數據輸入/輸出引腳。開漏單匯流排介面引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。
3
VDD
可選擇的VDD引腳。當工作於寄生電源時，此引腳必須接地。
3． DS18B20的使用方法
由於DS18B20採用的是1－Wire匯流排協議方式，即在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，硬體上並不支持單匯流排協議，因此，我們必須採用軟體的方法來模擬單匯流排的協議時序來完成對DS18B20晶元的訪問。
由於DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，因此，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單匯流排器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單匯流排器件回送數據，在進行寫命令後，主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。
DS18B20的復位時序
DS18B20的讀時序
對於DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。
對於DS18B20的讀時隙是從主機把單匯流排拉低之後，在15秒之內就得釋放單匯流排，以讓DS18B20把數據傳輸到單匯流排上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。
DS18B20的寫時序
對於DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。
對於DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單匯流排要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO匯流排上的「0」電平，當要寫1時序時，單匯流排被拉低之後，在15us之內就得釋放單匯流排。
4． 實驗任務
用一片DS18B20構成測溫系統，測量的溫度精度達到0.1度，測量的溫度的范圍在－20度到＋100度之間，用8位數碼管顯示出來。
5． 電路原理圖
6． 系統板上硬體連線
（1）． 把「單片機系統」區域中的P0.0－P0.7用8芯排線連接到「動態數碼顯示」區域中的ABCDEFGH端子上。
（2）． 把「單片機系統」區域中的P2.0－P2.7用8芯排線連接到「動態數碼顯示」區域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
（3）． 把DS18B20晶元插入「四路單匯流排」區域中的任一個插座中，注意電源與地信號不要接反。
（4）． 把「四路單匯流排」區域中的對應的DQ端子連接到「單片機系統」區域中的P3.7/RD端子上。
7． C語言源程序
＃i nclude <AT89X52.H>
＃i nclude <INTRINS.h>
unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};
unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,
25,28,31,34,38,41,44,48,
50,53,56,59,63,66,69,72,
75,78,81,84,88,91,94,97};
unsigned char displaycount;
unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};
unsigned char timecount;
unsigned char readdata[8];
sbit DQ=P3^7;
bit sflag;
bit resetpulse(void)
{
unsigned char i;
DQ=0;
for(i=255;i>0;i--);
DQ=1;
for(i=60;i>0;i--);
return(DQ);
for(i=200;i>0;i--);
}
void writecommandtods18b20(unsigned char command)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
for(i=0;i<8;i++)
{
if((command & 0x01)==0)
{
DQ=0;
for(j=35;j>0;j--);
DQ=1;
}
else
{
DQ=0;
for(j=2;j>0;j--);
DQ=1;
for(j=33;j>0;j--);
}
command=_cror_(command,1);
}
}
unsigned char readdatafromds18b20(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
unsigned char temp;
temp=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=_cror_(temp,1);
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
DQ=1;
for(j=10;j>0;j--);
if(DQ==1)
{
temp=temp | 0x80;
}
else
{
temp=temp | 0x00;
}
for(j=200;j>0;j--);
}
return(temp);
}
void main(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
ET0=1;
EA=1;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0x44);
TR0=1;
while(1)
{
;
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
unsigned char x;
unsigned int result;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
if(displaycount==2)
{
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;
}
else
{
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];
}
P2=displaybit[displaycount];
displaycount++;
if(displaycount==8)
{
displaycount=0;
}
timecount++;
if(timecount==150)
{
timecount=0;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0xbe);
readdata[0]=readdatafromds18b20();
readdata[1]=readdatafromds18b20();
for(x=0;x<8;x++)
{
displaybuf[x]=16;
}
sflag=0;
if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)
{
sflag=1;
readdata[1]=~readdata[1];
readdata[0]=~readdata[0];
result=readdata[0]+1;
readdata[0]=result;
if(result>255)
{
readdata[1]++;
}
}
readdata[1]=readdata[1]<<4;
readdata[1]=readdata[1] & 0x70;
x=readdata[0];
x=x>>4;
x=x & 0x0f;
readdata[1]=readdata[1] | x;
x=2;
result=readdata[1];
while(result/10)
{
displaybuf[x]=result%10;
result=result/10;
x++;
}
displaybuf[x]=result;
if(sflag==1)
{
displaybuf[x+1]=17;
}
x=readdata[0] & 0x0f;
x=x<<1;
displaybuf[0]=(dotcode[x])%10;
displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0x44);
}
}
關鍵詞：單匯流排； 數字溫度感測器； 多點溫度測控
1 前言
隨著科學技術的發展，特別是現代儀器的發展，微型化、集成化、數字化正成為感測器發展的一個重要方向[1]。美國Dallas半導體公司推出的數字化溫度感測器DS1820採用單匯流排協議，即與微機介面僅需佔用一個I/O埠，無需任何外部元件，直接將溫度轉化成數字信號，以9位數字碼方式串列輸出，從而大大簡化了感測器與微處理器的介面。
2 工作原理
目前大多數感測器系統都採用放大--傳輸--數模轉換這種處理模式。這種模式一般要佔用數條數
據/控制線，限制了單片機功能的擴展。而一線匯流排技術則很好地解決了這個問題。
一線匯流排技術就是在一條匯流排上僅有一個主系統和若干個從系統組成的計算機應用系統。由於匯流排上的所有器件都通過一條信號線傳輸信息，匯流排上的每個器件在不同的時間段驅動匯流排，這相當於把數據匯流排、地址匯流排和控制匯流排合在了一起。所以整個系統要按單匯流排協議規定的時序進行工作。為了使其它設備也能使用這條匯流排，一線匯流排協議採用了一個三態門，使得每一個設備在不傳送數據時空出該數據線給
其它設備。一線匯流排在外部需要一個上拉電阻器，所以在匯流排空閑時是高電平。
掛在單匯流排上的器件稱為單匯流排器件，為了區分匯流排上的不同器件，生產單匯流排器件時，廠家都刻錄了一個64位的二進制ROM代碼作為晶元的唯一序列號。這樣通過定址就可以把每個器件識別出來。64位ROM的結構如下：開始8位是產品類型的編號（DS1820為10H），接著是每個器件的唯一的序號，共
有48位，最後8位是前56位的CRC校驗碼，這也是多個DS1820可以採用一線進行通信的原因。 3 DS1820介紹
DS1820是美國Dallas半導體公司推出的第一片支持"一線匯流排"介面的溫度感測器。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強、易配微處理器等優點，可直接將溫度轉化成串列數字信號供微機處理[2]。
DS1820的工作原理是：DS1820採用3腳PR-35封裝或8腳SOIC封裝，其中 GND為地；I/O為數據輸入/輸出端（即單線匯流排），該腳為漏極開路輸出，常態下呈高電平；VDD是外部+5V電源端，不用時應接地；NC為空腳。圖1 所示為DS1820的內部框圖，它主要包括寄生電源、溫度感測器、64位激光ROM單線介面、存放中間數據的高速暫存器（內含便箋式RAM），用於存儲用戶設定的溫度上下限值的TH和TL解發器存儲與控制邏輯、8位循環冗餘校驗碼（CRC）發生器等七部分。
DS1820 特點如下：硬體介面簡單，性能穩定，單線介面，僅需一根口線與MCU連接無需外圍元件；由匯流排提供電源；測溫范圍為-55～75℃；精度為0.5℃；9位溫度讀數；A/D變換時間為200ms；用戶自設定溫度報警上下限，其值是非易失性的；報警搜索命令可識別那片DS1820超溫度限。
DS1820的溫度測量原理如下[3]：DS1820測量溫度時使用特有的溫度測量技術，其測量電路框圖如圖2所示。內部計數器對一個受溫度影響的振盪器的脈沖計數，低溫時振盪器的脈沖可以通過門電路，而當到達某一設置高溫時，振盪器的脈沖無法通過門電路。計數器設置為-55℃時的值，如果計數器到達0之前，門電路未關閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當前溫度高於-55℃。同時，計數器復位在當前溫度值上，電路對振盪器的溫度系數進行補償，計數器重新開始計數直到回零。如果門電路仍然未關閉，則重復以上過程。溫度表示值為9bit，高位為符號位。
4 溫度檢測系統設計
由於每片DS1820含有唯一的硅串列數，所以在一條匯流排上可掛接多個DS1820晶元。從DS1820讀出的信息或寫入DS1820的信息，僅需要一根口線（單線介面）。讀寫及溫度變換功率來源於數據匯流排，匯流排本身也可以向所掛接的DS1820供電，而無需額外電源。DS1820提供9位溫度讀數，構成多點溫度檢測系統而無需任何外圍硬體。對DS1820的使用，多採用單片機實現數據採集。處理時，將DS1820信號線與單片機一位口線相連，單片機可掛接多片DS1820，從而實現多點溫度檢測系統。由於DS1820隻有三個引腳，其中兩根是電源線VDD和GND，另外兩根用作匯流排DQ(Data In/Out)，由於其輸出和輸入均是數字信號且與TTL電平兼容，因此其可以與微處理器直接進行介面，從而省去了一般感測器所必需的中間轉換環節。
本設計中以DS1820為感測器、AT89C52單片機為控制核心組成的多點溫度測試系統如圖3所示[4]。用6隻DS1820同時測控6路溫度（視實際需要還可擴展通道數）。89C52單片機P1.1口接單線匯流排。DS1820採用寄生電源供電方式。為保證在有效的DS1820時鍾周期內能提供足夠的電流，圖3中採用一個MOSFET管和89C52的H.0口來完成對DS1820的匯流排上拉。鍵盤掃描和動態掃描的顯示共用一片可編程介面晶元8279，顯示採用8位共陰極LED數碼管，它可用來顯示通道數、溫度測量值以及TH、TL的值。
程序處理是整個系統的關鍵，即簡潔的硬體結構是靠復雜的軟體來支持的。多個器件掛在一條匯流排上為了識別不同的器件，在程序設計過程中一般有四個步驟：初始化命令；傳送ROM命令；傳送RAM命令；數據交換命令。
需要注意的是，無論是單點還是多點溫度檢測，在系統安裝及工作之前，應將主機逐個與DS1820掛接，讀出其序列號。其工作過程為：主機發出一個脈沖，待 "0"電平大於480μs後，復位DA1820，在DS1820所發響應脈沖由主機接收後，主機再發讀ROM命令代碼33H，然後發一個脈沖（15μs），並接著讀取DS1820序列號的一位。用同樣方法讀取序列號的56位。另外，由於DS1820單線通信功能是分時完成的，遵循嚴格的時隙概念，因此，系統對DS1820和各種操作必須按協議進行，即初始化DS1820（發復位脈沖）→發ROM功能命令→發存儲器操作命令→處理數據。系統對 DS1820操作的總體流程圖如圖4所示。
在正常測溫情況下，DS1820的測溫分辨力為0.5℃。採用下述方法可獲得高解析度的溫度測量結果：首先用DS1820提供的讀暫存器指令（BEH）讀出以0.5℃為解析度的溫度測量結果，然後切去測量結果中的最低有效位（LSB），得到所測實際溫度的整數部分Tz，然後再用BEH指令取計數器1的計數剩餘值Cs和每度計數值CD。考慮到DS1820測量溫度的整數部分以0.25和0.75℃為進位界限的關系.
結束語
對應於傳統概念，這一粒三極體一樣的感測器相當於傳統的溫度感測器+ 數字化+ CPU+ 匯流排協議及介面。一線器件採用單條連線，解決了控制、通信和供電等問題，降低了系統成本，並簡化了設計，為未來感測器的發展和應用開辟了新的領域。
http://www.mcublog.com/blog/blog2007/shuizhongzehui/archives/2007/22353.html
http://blog.21ic.com/user1/422/archives/2006/12900.html
有流程圖，電路圖和資料，不過網路上傳不了