第11章综合实例多功能数字温度计

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11.2.8 DS1620的单片机接口电路
当使用AT89S51控制DS1620进行温度测量时，只需要使 用AT89S51的三个引脚和DS1620的串行接口按照通讯协 议进行通讯即可，其电路如图所示。
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11.3 MAX7219数码管驱动电路
MAX7219是Maxim公司生产的一款高性能8位共阴极数码 管驱动芯片，通过MAX7219可以使用单片机极少的引脚 实现多个数码管的显示驱动。
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11.1.2 多功能数字温度计系统分析
多功能数字温度计的原理十分简单，即通过温度传感器 测量温度，通过单片机采集后在LED数码管上显示出来， 同时，该温度计还兼有时钟的功能。
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11.2 DS1620温度传感器电路
DS1620是Maxim-Dallas公司生产的一款高性能、宽测温 范围的串行数字接口温度传感器。下面详细介绍DS1620 温度传感器的使用。
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11.2.7 DS1620的单独工作模式
DS1620可以工作在无单片机控制的系统中，称为DS1620 的单独工作模式，在这种工作模式下，主要是依靠 DS1620的三个温度限制输出引脚进行控制，作为热继电 器使用。
使用该工作模式必须写入控制寄存器操作模式和TH、TL 寄存器的温度设定值，使用CLK/~CONV用作转换开始控 制端。这种工作Biblioteka Baidu式下，控制寄存器的CPU标志位必须 设为“0”。
AAH：读取转换好的温度数据，从指令输入后的第9个时钟脉冲开始，将输 出温度寄存器中的数据；
01H：给高温临界寄存器写入TH数据；02H：给低温临界寄存器写入TL数据； A1H：读高温临界寄存器中的TH数据；A2H：读低温临界寄存器中的TL数据； EEH：开始转换温度数据；22H：停止转换温度数据； 0CH：写控制寄存器；ACH：读控制寄存器。
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11.2.1 DS1620的性能指标
DS1620温度传感器的主要性能指标如下。 供电电压：2.7V～5.5V； 测量温度范围：-55°C～+125°C； 测量温度精度：0.5°C； 转换时间：50ms； 接口：三线串行接口； 可设定报警限值； 9Bit温度数据格式。
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第11章 综合实例——多功能数字温度计设计
通过前面几章的学习，读者已经基本掌握了AT89S51单 片机的系统设计与程序设计方法。从本章开始，将通过 综合的实例向读者继续深入介绍嵌入式系统开发的知识 和实例。
本章主要讲解一个多功能数字温度计设计的综合实例， 通过该实例，读者能够学习到键盘输入设计、LED数码 管接口设计、温度采集、人机交互设计等各方面的知识。
11.3.4 MAX7219的内部寄存器地址
要实现数码管的不同模式、不同形式下的驱动，就需要 对MAX7219的内部寄存器进行操作，寄存器的地址为数 据D8～D11位，如图所示。
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11.3.5 MAX7219的数字位寄存器
数字位寄存器的地址为01H～08H，其对应了每个数码管的现实内容，在没 有进行使用解码模式时，其存储数据与数码管显示的对应方式如图所示。
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11.3.6 MAX7219的停机寄存器
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11.3.2 MAX7219的引脚定义
如图所示，MAX7219具有24引脚的SO贴片与DIP双列直插 两种不同的封装。
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11.3.3 MAX7219的串行数据通讯
单片机需要通过D0～D15的16位串行通讯对MAX7219进行 控制，
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11.1 系统结构与分析
本章介绍的多功能数字温度计具备温度计和时钟的功能， 该系统由以下几个部分组成：单片机、温度传感器、显 示设备、键盘输入几部分组成。
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11.1.1 多功能数字温度计功能分析
在本章设计的多功能温度计，需要具备以下的功能。 温度测量：能够实时显示当前的环境温度； 时钟功能：能够作为时钟使用，显示当前时间； 闹铃功能：能够在设定时间时候，作为闹铃发声； 时钟设置功能：能够设定时钟，修改当前时间； 电池或者直流稳压电源9V供电；
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11.2.4 DS1620的三线数据串行接口
DS1620的三线数据串行接口由一下三个信号线组成。 RST（复位）； CLK（时钟）； DQ（数据）。
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11.2.5 DS1620的控制寄存器
DS1620具有一个8位的控制寄存器，用于控制温度传感 器的所有操作，其寄存器各位分布如图所示。
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11.3.1 MAX7219的性能指标
MAX7219的主要性能指标如下。 10Mhz的串行接口； 独立的LED数码管段控制； 可以使用内部BCD数码管解码； 150uA的Shut-Down电流； 可以调节数码管发光强度； 工作温度范围：-40°C～85°C；
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11.2.6 DS1620的操作字
要对DS1620进行需要的操作，就需要执行DS1620的操作字，如图11.8时序 图中的Protocol部分就是操作字的代码，跟随Protocol后的是操作字的参 数或者读取值。
DS1620共有如下的9个不同的操作字，通过不同的操作字可以实现开始转 换温度、对DS1620的寄存器进行读写、读取温度数据、设置TH和TL等操作。
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11.2.2 DS1620的引脚定义
DS1620具有8-Pin的SOIC封装和DIP双列直插封装，其引 脚分布如图所示。
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11.2.3 DS1620的温度格式
DS1620采用的9位的温度数据格式，负温度数据用补码 表示，最低位表示0.5℃，因此需要两个8位寄存器存储 温度值，如图所示为温度为-25°C的数据值。