基于單總線溫度傳感器的多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域及其國(guó)民生產(chǎn)中有廣泛的用途。如在化工領(lǐng)域中，經(jīng)常需要檢測(cè)和控制反應(yīng)釜中的液體的溫度，使之能夠穩(wěn)定在一定的溫度范圍之內(nèi)；在糧食儲(chǔ)存以及加工過程中，會(huì)儲(chǔ)存高水分的糧食，高水分的糧食極易升溫發(fā)霉，因此糧食儲(chǔ)存的測(cè)溫顯得尤為重要。以往的測(cè)溫系統(tǒng)多采用熱敏電阻，精度低、易損壞，且模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量系統(tǒng)中，需要很好地解決引線誤差補(bǔ)償問題、多點(diǎn)測(cè)量切換誤差問題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。
因此，在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，具有足夠的精度和實(shí)時(shí)性，控制足夠的精度，并且盡可能具有較低的成本，這樣的產(chǎn)品才具有實(shí)用價(jià)值。本文采用新型數(shù)字溫度傳感器DSl8B20，它具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，以單片機(jī)AT89C51為控制核心完成多點(diǎn)測(cè)溫的可行性設(shè)計(jì)方案。
1 DSl8B20芯片特性及管腳介紹
1．1 DSl8B20芯片特性
DSl8B20單線數(shù)字溫度傳感器是新一代溫度傳感器，它具有微型化、低功耗，與其他溫度傳感器相比，具有以下特性：供電電源為3．0～5．5 V；獨(dú)特的單線接口方式，支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能；溫范圍為-55～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±O．5℃；可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0．5℃，0．25℃，0．125℃和O．0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫；轉(zhuǎn)換速度快；具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力；電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。
1．2 DSl8B20引腳功能
DSl8B20有2種封裝形式：3腳TO-92直插式(用的最多、最普遍的封裝)和8腳SOIC貼片式，封裝引腳如圖1所示。
DSl8B20各引腳的功能如表1所示。
2 DSl8B20的控制時(shí)序
硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單是以相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DSl8B20與單片機(jī)問采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，它們之間有嚴(yán)格的時(shí)隙概念。單線信號(hào)包括復(fù)位脈沖、響應(yīng)脈沖、寫“0”、寫“1”、讀“1”、讀“0”。
(1)初始化。時(shí)序見圖2(a)，主機(jī)總線t0時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480μs的低電平信號(hào))接著在t1時(shí)刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)DS1820在檢測(cè)到總線的上升沿之后等待15～60μs，接著DS1820在t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù)60～240μs)，如圖中虛線所示。
初始化時(shí)序、讀／寫時(shí)序分別如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)昕示。
評(píng)論