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高速暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。DS18B20暂存寄存器各字节意义如表3-6所示： copyright paper51.com 表3-6 DS18B20暂存寄存器分布 copyright paper51.com
温度 LSB 内容来自www.paper51.com
温度 MSB 内容来自论文无忧网 www.paper51.com TH用户字节1 http://www.paper51.com TL用户字节2 http://www.paper51.com
配置寄存器 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
保留 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
保留 paper51.com 保留 copyright paper51.com CRC http://www.paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
内容来自论文无忧网 www.paper51.com 采用数字温度传感器进行多点温度采集控制系统的设计，只需要将多个温度传感器并联到单总线上，即可以完成硬件电路的设计，单总线要求接一个约4.7K欧姆的上拉电阻，这样单总线的闲置状态就为高电平了[19]。电路连接如图3-4所示： 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
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图3-4 多个DS18B20硬件连接图 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 但是当单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，在进行多点测温系统设计时这是一个非常重要的因素。 http://www.paper51.com
连接DS1820的总线电缆的长度不是无限制的，当采用普通信号电缆传输长度超过50米时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通信距离可达150米，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通信的距离进一步加长。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DS18B20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。 paper51.com 3.4 人机交互与串口通信单元设计 paper51.com 人机交互的主要功能是辅助控制、方便调试。在当今的各种实时自动控制和智能化仪器仪表中，人机交互是不可缺少的一部分。一般而言，人机交互是由系统配置的外部设备来完成，其实现方式有两种：一种是由MCU 的I/O口驱动专用芯片实现，如键盘显示控制芯片，串行数据传输数码显示驱动芯片等，来实现人机交互功能。另一种就是MCU本身具有驱动功能，它通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式或I/O设备的访问形式来控制键盘和LCD实现人机交互。 paper51.com 3.4.1键盘输入 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 按键部分实现的主要原理是单片机读取与按键相连接的I/O口状态，来判定按键是否按下，达到系统参数设置的目的。键盘在单片机应用系统中的作用是实现数据输入、命令输入，是人工干预的主要手段。键盘分两大类：编码键盘和非编码键盘。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 编码键盘：由硬件逻辑电路完成必要的键识别工作与可靠性措施。每按一次键，键盘自动提供被按键的读数，同时产生一个选通脉冲通知微处理器，一般还具有反弹跳和同时按键保护功能。这种键盘容易使用，但硬件比较复杂，对于主机任务繁重的情况，采用8279可编程键盘管理接口芯片构成编码式键盘系统是很实用的方案。 paper51.com
非编码键盘：只简单地提供键盘的行列与矩阵，其他操作如按键的识别，决定按键的读数等都靠软件完成，故硬件设计较为简单，但占用CPU较多时间，非编码键盘有：独立式按键结构、矩阵式按键结构两种。 copyright paper51.com 矩阵式按键结构适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上。矩阵键盘工作的原理：行线通过上拉电阻接到+5V上。无按键，行线处于高电平状态，有键按下，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。列线电平为低，则行线电平为低；列线电平为高，则行线电平为高。矩阵式按键结构的优点就是节约单片机I/O口，适用于按键比较多的场合。 copyright paper51.com 独立式按键结构，独立式按键就是按键相互独立，每个按键单独占用一根I/O口线，每根I/O口线的按键的工作状态，不会影响其他I/O口线上的工作状态。各按键开关均需要采用了上拉电阻，是为了保证在按键断开时，各I/O有确定的高电平。当输入口线内部已有上拉电阻，外电路的上拉电阻可省去。因此，通过检测输入线的电平状态就可以很容易判断是哪个按键被按下了。 http://www.paper51.com
优点：电路配置灵活，软件结构简单。缺点：每个按键需占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口浪费大，电路结构显得复杂。因此，此键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。在本设计当中，由于只需要四个按键，所以采用独立式键盘结构，电路连接图如图3-5所示： 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
内容来自www.paper51.com 图3-5 独立式键盘 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |