发布时间 : 星期一 文章花卉温室控制系统设计（论文）更新完毕开始阅读
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态。根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。上电后，由于电容的充电和反相门的作用，使RST持续一段时间的高电平。复位输入，电路接通，当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位，如图3所示。
图3 复位电路
3.1.3 晶振电路
XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生器的输入端，XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。单片机XIAL1和XIAL2分别接30PF的电容，中间再并个12MHZ的晶振，形成单片机的晶振电路。
晶体振荡器在固定频率振荡器中能够提供较高的精度，绝大多数RTC采用32.768kHz的晶体，晶体振荡器输出经过分频后会产生1Hz的基准来刷新时间和日期。RTC的精度主要取决于晶振的精度，晶体振荡器在固定频率振荡器中能够提供较高的精度，绝大多数RTC采用32.768kHz的晶体，晶体振荡器输出经过分频后会产生1Hz的基准来刷新时间和日期。RTC的精度主要取决于晶振的精度，晶振一般在特定的电容负载下，其调谐振荡在正确的频点，而当晶振调谐于12.5pF负载的RTC电路中时，使用6pF负载的晶振将会使时钟变快。Dallas Semiconductor提供的所有RTC均采用内部偏置网络，因而晶振可直接连接到RTC的X1、X2引脚，而不需要额外的元件。由于RTC的晶振输入电路具有很高的输入阻抗，因此，它与晶振的连线犹如一个天线，很容易耦合系统其余电路的高频干扰。而干扰信号被耦合到晶振引脚将导致时钟数的增加或减少。考虑到线路板上大多数信号的频率高于32.768kHz，所以，通常会产生
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额外的时钟脉冲计数。因此，晶振应尽可能靠近X1、X2引脚安装，同时晶振、X1/X2引脚的下方最好布成地平面。晶振电路如图4所示。
图4 晶振电路
3.2温度传感器简介
3.2.1 温度传感器DS18B20简述
DS18B20 是美国DALLAS 公司生产的可完全替代DS1820 的全新型单线数字式温度计。它具有结构简单，不需外接元件，采用一根I/O 数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点，可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。DS18B20的主要特性：温度传感器DS18B20适应电压范围的更宽，电压范围为3~5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电，独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可以实现微处理器与DS18B20的双向通讯；另外DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温，另外它耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
温度传感器DS18B20在使用过程中不需要任何外围元件，全部传感器元件及其转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。测温范围为-55~125℃，在-10~85℃时精确度为正负0.5℃；可编程的分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，可实现高精度测温；在9位分辨率时最多可以在93.75ms内把温度转换成数字，12位分辨率时最多可以在750ms内把温度值转换为数字；测温结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校
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验码，具有极强的抗干扰能力和纠错能力；用户可定义非易失性报警设置；负压特性:电源极性接反时，芯片不会因发热而被烧毁，但其不能正常工作。
DS18B20外形和引脚：DS18B20的内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器，DS18B20的外形及管脚排列如图5所示。
图5 DS18B20的外形图
DS18B20的引脚定义：GND为接地端；DQ为数字信号输入/输出端；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。DS18B20的结构：DS18B20采用3脚PR－35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图6所示
图6 DS18B20内部结构
3.2.2 DS18B20系列的性能特点
从64位ROM的结构开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，一共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因，温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可
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电擦除的EERAM，高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，其结构如图7所示。它的头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节TH和TL的拷贝，并是易失的，每次上电复位时被刷新。第5个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率,第6、7、8字节保留；第9字节即作循环冗余校检。
在温度传感器DS18B20工作时，寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值，该字节各位的定义如图8所示。低5位一直为1，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式保持在测试模式，另外DS18B20在出厂时该位被设置为0，用户需要去改动，通过R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。其中，TM 为测试模式位，为1 表示测试模式，为0 表示工作模式，出厂时该位设为0，且不可改变。R1 和R0 的设置组合与温度分辨率有关。
温度 LSB 温度 MSB TH用户字节1 TL用户字节2 配置寄存器 保留 保留
..TMR1R0.11111.
图8 DS18B20字节定义
保留 CRC
图7 RAM的9字节定义
由表2可见，DS18B20温度转换的时间是比较长的，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换的时间越长，因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡一定要考虑在其中。DS18B20中的高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1，第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可以用来检验数据，从而保证通信数据的正