实脸项目、内容及要求 序号 实验项目 实验内容 教学目标 P1口流水利用单片机及发光二极管等器件，掌握P1口流水灯软、硬件 1 灯实验 构成流水灯控制系统。 设计。 2 外部中断 给单片机接一个按键作为外部中 计数实验 断输入信号，要求通过数码管显 掌握单片机外部中断的设置 示中断次数。 中断函数的处理。 LCD1602 利用实验板的液晶显示屏电路， 3 编写程序控制输出显示数字和英 熟悉驱动LCD1602软、硬 显示实验 文字符。 件设计。 4 温度测量利用DS18B20、数码管，实现温 熟悉DS18B20的工作原理 实验 度的测量和显示。 理解单片机I/O实现1线协议 的方法
实验项目、内容及要求 序号 实验项目 实验内容 教学目标 1 P1口流水 灯实验 利用单片机及发光二极管等器件， 构成流水灯控制系统。 掌握P1口流水灯软、硬件 设计。 2 外部中断 计数实验 给单片机接一个按键作为外部中 断输入信号，要求通过数码管显 示中断次数。 掌握单片机外部中断的设置， 中断函数的处理。 3 LCD1602 显示实验 利用实验板的液晶显示屏电路， 编写程序控制输出显示数字和英 文字符。 熟悉驱动LCD1602软、硬 件设计。 4 温度测量 实验 利用DS18B20、数码管，实现温 度的测量和显示。 熟悉DS18B20的工作原理， 理解单片机I/O实现1线协议 的方法
线制温度传感器DS18B20 接其他单总线设备 DS18B20的 35.5V 引脚定义， DS18B20 GND电源地； 4.7k2 2 3 DQ数字信号 V吧 外部电源 输入输出端； 微处理器 3-5.5V I/O口线 VDn外接供电 电源输入端。 图 DS18B20典型电路 DS18B20与单片机连接时，可按单节点系统（一个从机设备）操作， 也可按多节点系统（多个从机设备）操作。通常设备通过一个漏记 开路或三态端口连至数据线，并外接一个约5kQ的上拉电阻。注： DS18B20只要一个端口即可实现通信；在DS18B20中的每个器件上 都有独一无二的序列号；适应电压范围3.0~5.5V;测量温度范围在 -55C+125C之间，在一10C~+85C时精度为士0.5C
一线制温度传感器DS18B20 DS18B20的 引脚定义， GND电源地； DQ数字信号 输入输出端； VDD外接供电 电源输入端。 DS18B20与单片机连接时，可按单节点系统（一个从机设备）操作， 也可按多节点系统（多个从机设备）操作。通常设备通过一个漏记 开路或三态端口连至数据线，并外接一个约5kΩ的上拉电阻。注： DS18B20只要一个端口即可实现通信；在DS18B20中的每个器件上 都有独一无二的序列号；适应电压范围3.0～5.5V；测量温度范围在 －55℃～+125 ℃之间，在－10℃ ～+85 ℃时精度为±0.5 ℃
DS18B20的存储器 DS18B20的内部结构 寄生取电 DQ 存储器和控制器 温度敏感元件 64位 ROM 低温触发器TL GND 及 高速缓冲 一线 存储器 总线 高温触发器TH 电源检测 接口 VDD 8位CRC生成器 配置寄存器 DS18B20温度传感器主要由64位ROM、高速缓冲存储器、 CRC生成器、温度敏感器件、高低温触发器及配置寄存器等部件 组成
DS18B20的内部结构 DS18B20的存储器 存储器和控制器 8位CRC生成器 高速缓冲 存储器 温度敏感元件 低温触发器TL 高温触发器TH 配置寄存器 电 源 检 测 64位 ROM 及 一线 总线 接口 GND DQ VDD 寄生取电 DS18B20温度传感器主要由64位ROM、高速缓冲存储器、 CRC生成器、温度敏感器件、高低温触发器及配置寄存器等部件 组成
■高速缓冲（暂存）存储器 MSB LSB CRC字节 保留 保留 保留 配置寄存器 TL TH 配置寄存器： TL TH 温度值 E2PROM 由9个字节组成，温度值以二字节补码形式存放在第1和第2个 字节；第3和第4字节分别存放上、下限报警值TH和TL;第5字节为 配置寄存器；第6、7、8字节为工厂保留字节；第9字节是前8字 节的CRC校验码，用来提高串行传输的可靠性。 配置寄存器： ●默认值7FH,即分辨率为12位一750ms 位： D7 D6 D5 D4 D3 D2 R1 RO 最高位D7为测试模式位，：出厂时为0；D6D5位用于设置 转换分辨率，分辨率有9、10、11、12位四种选择，分辨率 为12位，对应转换时间为750ms；其余的低5位为保留位（均 为1)
◼ 高速缓冲（暂存）存储器 CRC字节 保留 配置寄存器 MSB TH LSB 温度值 保留 保留 TL TL TH E2PROM 配置寄存器 由9个字节组成，温度值以二字节补码形式存放在第1和第2个 字节；第3和第4字节分别存放上、下限报警值TH和TL；第5字节为 配置寄存器；第6 、7 、8字节为工厂保留字节；第9字节是前8字 节的CRC校验码，用来提高串行传输的可靠性。 配置寄存器： ⚫ 默认值7FH，即分辨率为12位—750ms 位： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 R1 R0 1 1 1 1 1 最高位D7为测试模式位，出厂时为0；D6D5位用于设置 转换分辨率，分辨率有9 、 10 、11 、12位四种选择，分辨率 为12位，对应转换时间为750ms；其余的低5位为保留位（均 为1）
DS18B20采样值与温度值关系举例 二进制采样值 十六进制表示 十进制温度/℃ 0000011111010000 07D0H +125 0000000110010001 0191H +25.0625 0000000000001000 0008H +0.5 0000000000000000 0000H 0 1111111111111000 FFF8H -0.5 1111111001101111 FE6FH -25.0625 1111110010010000 FC90H -55 负数补码转换为原码：符号位不变，数值位按位取反，末位再加1。 ■12位分辨率时的温度值格式 扩展的符号位 272625242322212021222324 MSB LSB 温度计算： S=O时，表示温度为正，直接将二进制位转换为十进制； S=1时，表示温度为负，先将补码变为原码，再计算十进制值
负数补码转换为原码：符号位不变，数值位按位取反,末位再加1。 DS18B20采样值与温度值关系举例 二进制采样值 十六进制表示 十进制温度 /℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H +125 0000 0001 1001 0001 0191H +25.0625 0000 0000 0000 1000 0008H +0.5 0000 0000 0000 0000 0000H 0 1111 1111 1111 1000 FFF8H -0.5 1111 1110 0110 1111 FE6FH -25.0625 1111 1100 1001 0000 FC90H -55 ◼ 12位分辨率时的温度值格式 MSB 2-4 LSB 2-2 2-3 2 S S S S 26 25 24 23 22 21 20 -1 扩展的符号位 27 温度计算： S=0时，表示温度为正，直接将二进制位转换为十进制； S=1时，表示温度为负，先将补码变为原码，再计算十进制值