基于单片机的多点温度检测系统设计

图3中：TM为测试模式标志位，出厂时被写入0，不能改变;R0，Rl为温度计分辨率设置位，其对应4种分辨率如表1所列，出厂时R0，R1置为缺省值：R0=1，R1=1(即12位分辨率)，用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率。

表1 配置寄存器结构与分辨率关系表

高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如图4所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第O和第1个字节。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，数据格式如图4所示。对应的温度计算：当符号位S=O时，直接将二进制位转换为十进制;当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。

图4 DS18B20寄存器映像图

由于DSl8B20是单线数字温度传感器，因此它基本不需要外围电路就可以与单片机直接以1根线相连，图5为多个DSl8B20通过单总线与单片机相连的原理图，图中，DSl8B20采用外部电源供电方式。

图5 DSl8B20测温电路

2.2 键盘及显示电路

该系统采用的是矩阵式键盘，共组成20个按键，主要包括10个数字键以及“上限”、“下限”、“确定”等功能键。当有键按下时，8279产生中断信号送入单片机，然后转向相应的功能程序。

显示部分采用1片75451与5个LED数码管相连来实现动态显示，工作状况下，从左向右依次显示为通道号、温度的正负号、温度值的十位、温度值的个位以及温度值的小数点后一位。

2.3 电源电路

因为单片机工作电源为+5 V，且底层电路功耗很小，采用7805三端稳压片即可满足要求。具体电路如图6所示。

图6 电源电路图

2.4 看门狗电路

考虑到底层电路板的工作环境相对恶劣，单片机会受到周围环境的干扰，因而出现程序跑飞、死机等一些不可预知的不正常工作现象，工作人员也不可能到现场对单片机重起，本设计为单片机电路添加一个外部看门狗电路，定时查询单片机的工作状态，一但发现异常即对单片机延时重起，以保证系统安全可靠的运行。其电路如图7所示。

图7 看门狗电路