目前，在工業(yè)控制的很多領域，溫度監(jiān)控普遍是利用熱敏電阻組成的測溫電路，經過A/D與D/A轉換后實現測溫，但是由于熱敏電阻的不穩(wěn)定性，導致測溫易受外界干擾、且精度不高。
DS18B20數字溫度傳感器是Dallas公司生產的1-Wire，即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點。因此用他組成一個測溫系統，具有線路簡單，在1根通信線可以掛很多這樣的數字溫度傳感器，十分方便。
DS18B20性能特點
1 DS18B20特性及引腳分布
DS18B20測溫范圍在-55～+125℃；轉換精度9～12位進制數，可編程確定轉換的位數；測溫分辨率為9位精度為0.5℃，12位精度為0.0625℃；轉換時間：9位精度為93.75ms、10位精度為187.5ms、12位精度為750ms；內部有溫度上、下限告警設置。DS18B20采用TO-92封裝模式，其引腳功能描述見表1。
2 DS18B20的內部結構
DS18B20的內部結構如圖所示，他主要包括溫度傳感器、64位激光ROM單線單口、存放中間數據的高速暫存器、用于存儲用戶設定的溫度上下限值、觸發(fā)器存儲與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗碼發(fā)生器等。
單總線技術特性
單總線即只有1根數據線，系統的數據交換、控制都由這根線完成。主機或從機通過一個漏極開路或三態(tài)端口連至該數據線，以允許設備在不發(fā)送數據時能夠釋放總線，而讓其他設備使用總線。所有的單總線器件都要遵循嚴格的通信協議，以保證數據的完整性，基本的通信過程如下：主機通過拉低單總線至少。480μs產生Tx復位脈沖；然后由主機釋放總線，并進入Rx接收模式。主機釋放總線時，會產生一由低電平跳變?yōu)楦唠娖降纳仙?；單總線器件檢測到該上升沿后，延時15～60μs；單總線器件通過拉低總線60～240μs產生應答脈沖；主機接收到從機的應答脈沖后，說明有單總線器件在線，然后主機就可以開始對從機進行ROM命令和功能命令操作。
基于DS18B20高精度數字溫度傳感器
基于DS18B20高精度數字溫度傳感器可以完成如下的功能：
(1)采用采用AT89S52單片機和DS18B20溫度傳感器通信，控制溫度的采集過程和進行數據通信；
(2)提供DS18B20的使用外圍電路、溫度顯示LED電路以及DS18B20和單片機的通信接口電路；
(3)利用發(fā)光二極管指示系統的工作狀態(tài)，DS18B20溫度傳感器內置溫度上下限；
(4)編寫C51程序，完成單片機對溫度數據的采集過程以及與DS18B20數據傳輸過程的控制。
系統設計
1系統分析
基于單片機系統的高精度數字溫度計基本結構框圖如圖2所示。
高精度數字溫度計的主要功能模塊分3類：
輸入控制在一定要求下，采取一定形式的控制方式實現溫度計不同功能的轉換，以及控制指令以一定方式傳送到單片機。
LED數碼顯示單片機將數字溫度量發(fā)送到LED顯示模塊，并控制LED顯示模塊按照一定的格式顯示的功能。
數據采集單片機通過對DS18B20的讀寫操作，完成對數據的存儲和讀取，從而實現單片機的存儲單元數據處理。
2硬件電路
根據系統的控制要求，選擇Intel公司的80C52單片機，他包括數字溫度傳感器的數據采集、數據處理、晶振復位和溫度顯示電路。
3軟件設計
基于DS18B20數字溫度傳感器的軟件設計采用C51編寫程序，主要完成DS18B20的測量溫度值計算及溫度值的顯示功能。其采用模塊化設計，程序設計包括系統初始化、復位程序、讀取溫度程序、溫度轉換程序、數碼管顯示程序和延時程序，其總體流程圖如圖3所示。
結語
基于DS18B20單總線技術的數字溫度傳感器以其線路簡單、硬件開銷少、成本低廉、軟件設計簡單優(yōu)勢有著無可比擬的應用前景，能較好地解決傳統測溫裝置普遍存在的攜帶不便、易損壞、易受干擾等不足，可廣泛的應用于工業(yè)控制。
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