如何制作数字温度计

文章摘要：运行这个程序，你会发现这一温度计是以0.5度的精度，以摄氏度为单位显示温度。 DS1620芯片测量温度的精度为0.5摄氏度。这个芯片用9位2-补码二进制数表示华氏-110至250度（摄氏-55至125度）范围内的温度。把接收到的数值除以2就是实际温度的数值。2-补码是一种表示负值的便捷方法。下面列出了4位2-补码四位二进制数据所代表的数值： 0111 : 7 0110 : 6 0101 : 5 0100 : 4 0011 : 3 0010 : 2 0001 : 1 0000 : 0 1111 : -1 1110 : -2 1101 : -3 1100 : -4 1011 : -5 1010

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运行这个程序，你会发现这一温度计是以0.5度的精度，以摄氏度为单位显示温度。

DS1620芯片测量温度的精度为0.5摄氏度。这个芯片用9位2-补码二进制数表示华氏-110至250度（摄氏-55至125度）范围内的温度。把接收到的数值除以2就是实际温度的数值。2-补码是一种表示负值的便捷方法。下面列出了4位2-补码四位二进制数据所代表的数值：

 
0111 : 7 
0110 : 6 
0101 : 5 
0100 : 4 
0011 : 3 
0010 : 2 
0001 : 1 
0000 : 0 
1111 : -1 
1110 : -2 
1101 : -3 
1100 : -4 
1011 : -5 
1010 : -6 
1001 : -7 
1000 : -8 

通常用四位二进制数表示0到15的数值，而四位2-补码二进制数表示-8到7。最左边一位决定了数值的正负。如果数值为负，我们可以通过把其他各位取反加1的方法，得到其绝对值。

以下是上述数字温度计程序执行的操作：

1. 使用symbol关键字设置若干常量，使程序更易于阅读（也更容易把芯片与其他不同的输入输出引脚相连）。
   
2. 设定DS1620芯片的时钟和复位引脚信号为预期值。
   
3. 通过向DS1620的电可擦除只读存储器写入命令字节，使其工作在“温度计模式”。你只需要进行一次这样的操作，严格地说你在运行过一次程序之后，就可以把这段代码删掉了（出于节省程序存储空间考虑），因为这种工作模式已经保存在电可擦除只读存储器中。
   
4. 程序发送指令$EE（“$”表示十六进制数，$EE转换成十进制为238），启动温度计的模数转换。

之后，程序进入循环。 每秒向DS1620芯片发出指令获取目前温度信号，读取 DS1620返回的9位的数据，将其保存在变量w0中。Stamp通过切换时钟信号一次发送或接收一位数据信号，与DS1620通信。变量w0（16位）与b0/b1（8位）与 bit0/bit1/.../bit15（1位）占有相同的存储空间，当我们从bit8开始插入从DS1620 获取的位数据，并将w0变量除以2时，实际上我们就是在将数据右移，以便把从 DS1620获取的9位温度信号保存在变量w0中。 温度保存在w0中之后，display子例程判断读数的正负，然后以摄氏度为单位，在液晶显示屏上正确显示读数。 摄氏度到华氏度的单位换算如下：

dF=dC*9/5+32

这样，我们就完成了一个非常昂贵的温度计的制作。 它有些什么用途呢？ 这有一个好主意。 例如你在一家制药公司工作，需要在全国范围内运输药品，药品运输全程温度要保持恒定，否则药品会失效。 你可以用 Stamp 制作一台温度数据记录仪。 Jameco公司（部件号143811）和Parallax公司（部件号27960）都出售称为“RAM 封装模块”的元件。 它包含具备串行接口的低功耗8千字节（也可以选择32千字节）RAM芯片。 可以给你的Stamp配上该元件（或相似产品），编写代码，每分钟将读取的温度数值保存在随机存取存储器中。 然后，你可以将 Stamp随药品一起打包，在运输过程结束时取回Stamp。 RAM模块会包含整个运输过程的温度历史记录，通过记录你可以知道药品是否解冻过。

掌握微控制器的工作原理之后，你可以借助Stamp制作出大量类似这样的小巧实用的设备。

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