用MAXQ3212微控制设计数字温度监控器

文章摘要：在温度监控应用中，通过一条口线进行逐位控制，实现1-Wire总线的通信。实现这一功能的软件请参考应用笔记3769，"用MAXQ3210构建1-Wire温度记录仪"。这个软件专为MAXQ3210和DS1822 Econo 1-Wire数字温度计编写。本应用中只需把原来软件里的9位分辨率更该成10位，应用笔记3769也提供了1-Wire及其应用的参考设计。MAXQ3212 I/O引脚MAXQ3212共有15个端口引脚可以使用：端口0有8条口线，端口1有7条口线。与ICM7218显示驱动器通信最少需要10条信号线(引脚)，4个引脚用于温度设置的上、下调节，继电器驱动以及DS18B

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在温度监控应用中，通过一条口线进行逐位控制，实现1-Wire总线的通信。实现这一功能的软件请参考应用笔记3769，"用MAXQ3210构建1-Wire温度记录仪"。这个软件专为MAXQ3210和DS1822 Econo 1-Wire数字温度计编写。本应用中只需把原来软件里的9位分辨率更该成10位，应用笔记3769也提供了1-Wire及其应用的参考设计。

MAXQ3212 I/O引脚

MAXQ3212共有15个端口引脚可以使用：端口0有8条口线，端口1有7条口线。与ICM7218显示驱动器通信最少需要10条信号线(引脚)，4个引脚用于温度设置的上、下调节，继电器驱动以及DS18B20的通信，共占用14个引脚。默认情况下，MAXQ3212 15个引脚中的4个用于JTAG接口(P1.0、P1.2、P1.3、P1.4)，1个用于做复位输入(P1.1)。虽然这5个信号控制调试功能，但也用作其它功能。在整个调试过程中需要特别考虑。

将控制位TAP和RSTD设置到相应电平(分别为0和1)，这5个引脚的默认调试功能可以被禁，可作为普通引脚使用，不再用于调试功能。本设计中，最终调试的应用程序是显示部分，因为它们需要大量的I/O引脚，但功能比较简单，仅需要少量的调试工作。

汇编程序在指令禁止这五个调试控制信号之前插入较长的时间延时(大约5秒钟)，这个延时允许调试板在禁止调试控制之前仍然具有处理器的控制权。由此，调试板能够在必要时对器件进行控制。

显示器选择

对显示器的选择主要考虑温度监控器用于室内还是室外，光线的亮暗程度。这样做的目的是希望在除了强光照射情况(比如阳光直射的室外)以外，在各种光照条件下都能看清LED的显示结果。通常采用简单的彩灯就可以提供必要的显示对比度和可见性。LED显示器不再需要额外电路，比如背光电路。

本应用中不使用多路复用器，需驱动4位、每位7段的LED。不包括小数点位，共需要28条独立的信号线(4位 x 7段)。显然，如果没有其它电路的话，MAXQ3212无法提供这么多端口信号。所以，我们选用了ICM7218解决这个问题，其内部多路复用器可以提供最多8位显示，不需要额外的限流电阻可直接驱动LED显示。简单通过8位信号和2路控制(模式、写操作)就可以与处理器连接。

用户输入门限设置

鉴于MAXQ3212的端口资源，不可能为用户输入温度门限提供一个并行接口。所以，采用简单的上、下调节键增大或降低温度门限。在系统初始上电时，软件会把温度默认值设置为+72.5°F，并把这个值存储到MAXQ3212 EEPROM内。如果用户增大或降低温度设置点，新的温度值就会存进这个EEPROM。由于EEPROM为非易失存储器，即使在掉电情况下数据也不会丢失。

检测到按键动作时候，LED会显示当前的设置点。为了帮助指示正在显示的是温度门限，微控制器会打开最后一位小数点 (通常为关闭状态)。如果按键保持足够的时间，温度会以大约每秒0.5°F的速度递增或递减。达到所要求的温度时，用户可释放按键，立即建立新的温度门限。显示器随后返回到环境温度值，最后一位小数点关闭。

温度转换

这个应用中，利用软件把温度从摄氏度转换到华氏度。执行DS18B20的“温度转换”命令，16位(带符号位)结果按照以下方式储存到温度传感器的寄存器中。

温度高有效位

Bit 15	Bit 14	Bit 13	Bit 12	Bit 11	Bit 10	Bit 9	Bit 8
Sign	Sign	Sign	Sign	Sign	26	25	24

温度低有效位

Bit 7	Bit 6	Bit 5	Bit 4	Bit 3	Bit 2	Bit 1	Bit 0
23	22	21	20	2-1	2-2	2-3	2-4

这个温度传感器的分辨率可以由用户配置为9、10、11或12位，对应的温度分辨率为0.5°C、0.25°C、0.125°C、0.0625°C。DS18B20上电时的默认分辨率是12位，本应用中被初始化为10位，此时，第1位和第0位(2-3，2-4)没有意义，可以分辨最小温度值是0.25°C。

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