表2-3 共阴极数码管字符段码对照表 显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b 共阴极 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 共阳极 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 83H 显示字符 c d E F P U T Y H L “灭” — 共阴极 39H 5EH 79H 71H 73H 3EH 31H 6EH 76H 38H 00H 40H 共阳极 C6H A1H 86H 8EH 8CH C1H CEH 91H 89H C7H FFH BFH 2.4.3 数字串行显示的实现
本课题的LED显示部分采用串行移位寄存器74LS164驱动共阴极数码管实数据的静态显示。电路图如图2-7所示。
最靠近数据输入方向的数码管用于显示温度通道。其他四个用于显示温度数值，当温度为负数时，第二个数码管用于显示温度的符号。最后一个数码管用于显示温度的小数部分，显示精度为0.5℃。
图2-7 数码管显示电路
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2.5 本章小结
本章主要介绍了整个系统的硬件电路的设计，包括单片机的介绍、RS232、RS485通信的原理、测温原理以及数码管的显示等。 由于DS18B20独特的一线总线结构，很容易实现分布式测温，而且硬件结构简单、连线方便，并通过RS485协议传输，能够传输很远的距离，所以本系统很适合于远距离分布式测温的工作。
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第3章 系统软件设计
3.1 总体程序设计思路
3.1.1 制定通信协议
要想实现通信必须得有通信协议，只有通信双方都遵守这一协议才能实现正确的通信，完成正确的数据收发过程。 由于本课题通信的数据和控制
命令不太复杂，因此通信协议的制定也比较简单。如图3-1所示。
图3-1 通信协议
3.1.2 下位机的程序设计思路
由于硬件结构简单，单片机与DS18B20的连接只需一个I/O口，所以任何数据读取和命令发送比较复杂，必须严格按照DS18B20的时隙来工作。
首先是复位操作，复位成功后才能继续执行相应的ROM操作，由于ROM操作完成后将要发送的是针对所有器件转换温度命令，所以此次ROM操作执行跳过 ROM，ROM操作完成后开始转换温度，由于DS18B20转换温度需要一段时间，所以再发送出转换温度命令后必须进行延时，等待器件转换完成后再执行下一步的复位操作，复位成功后继续ROM操作，此时将要读取数据，所以必须进行匹配ROM操作，选择相应的器件，以读取其温度，读取完毕即可通过单片机发送给电脑以进行下一步的处理。图3-2是DS18B20测温程序流程图。
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开始 复位？ 成功 跳过ROM 失败 转换温度 延时 复位？ 成功 匹配ROM 失败 读暂存器 CRC校验 正确 发送温度 显示温度 错误
图3-2 多点温度采集程序框图
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3.1.3 上位机软件的程序功能
上位机软件采用Visual Basic6.0编写，主要用于实时地显示采集的温度和进行数据处理，并能够有效地进行远程控制。因此上位机软件应具有显示温度、选择测温通道、调整温度精度、绘制温度曲线以及记录温度等功能。以下是该软件功能的详细介绍。 本软件能够通过串口接收单片机发送过来的温度数据，接收到后通过软件上的显示部分将温度值显示出来，用户单击主界面上的小显示窗口后会弹出一个单独的大的温度显示窗口，这使得用户能够很方便的观察温度值。本软件还具有一定的数据处理功能，可以单击“绘制曲线”按钮绘制温度曲线或单击“采集温度”按钮制作温度列表并将其保存到电脑上，同时还可以调整采集的间隔和时长。本软件还具有报警功能，当温度值超出设定好的上下限范围后便会启动报警，同时绘制的温度曲线将会以红色显示。 本软件还附带一个读取DS18B20的64位ROM的小工具，首先对单片机烧写响应的读取ROM的程序，单片机读取到ROM值后会发送给计算机，计算机通过该工具接收后会分析单片机发送过来的数据，然后将ROM值提取出来并转化为单片机代码。
3.2 下位机程序分块介绍
下位机主要用于温度数据的采集与发送和数据的显示，因此下位机软件应该包括对DS18B20的读写操作、串行口的收发以及数码管显示三个部分。
3.2.1 DS18B20的程序介绍
由于DS18B20与单片机的连接十分简单，只需一根线即可，因此只能采用串行传输的方式，并且需严格按照规定的流程进行数据的读取和命令的
发送等操作，所以程序编写要相对复杂许多。下面是DS18B20的常用操作。 一．复位操作
主机通过拉低单线480us以上，产生复位脉冲，在主机释放总线后产生一个上升沿，单线器件DS18B20检测到该上升沿后，延时15～60us，通过拉低总线60～240us来产生应答脉冲，主机接收到应答脉冲后，说明有单线器件在线，然后即可进行下一步操作[24]。 二．读操作 读取数据时，把数据线从高电平拉至低电平，低电平保持最少1us，来
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