一款多點(diǎn)測溫及溫度控制系統的設計應用

圖2 設計系統硬件結構

　　2．1 控制核心

　　系統采用SST89E564RC單片機作為控制核心，進(jìn)行溫度采集、信息顯示及執行機構的控制。SST89E564RC是美國SST公司推出的高可靠、小扇區結構的FLASH單片機，內部嵌入72 KB的Super-FLASH，1 KB的RAM，通過(guò)對其RAM做進(jìn)一步擴展，可滿(mǎn)足嵌入系統操作系統的運行條件。

　　2．2 溫度傳感器

　　溫度傳感器采用DALLAS半導體公司的數字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口，可方便地進(jìn)行多點(diǎn)溫度測量，還可以程序設定9～12位的分辨率，最高精度為±0．062 5℃，分辨率設定及用戶(hù)設定的報警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。該產(chǎn)品支持3～5．5 V的電壓范圍，因其體積小使系統設計更靈活、方便。DSl8820的管腳排列如圖3所示，其中DQ為數字信號輸入／輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸人端。

圖3 DSl8820

　　DSl8820內部結構主要由4部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。

　　光刻ROM中的64位序列號是出廠(chǎng)前被光刻好的，它可以看作是該DSl8820的地址序列碼。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DSl8820都各不相同，這樣就可以實(shí)現1根總線(xiàn)上掛接多個(gè)DSl8820的目的。

　　DSl8820溫度傳感器的內部存儲器包括9 B高速暫存RAM和1 B非易失性的可電擦除的E2PROM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH，TL和結構寄存器，該字節第7位(TM)為0，低5位一直都是1，第6，5位(R1，R0)用來(lái)設置分辨率，如表1所示。

表1 DSl8820溫度測量分辨率表

　　根據DSl8820的通信協(xié)議，主機控制DSl8820完成溫度轉換必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對其進(jìn)行復位，復位成功后發(fā)送1條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DSl8820進(jìn)行預定的操作。復位要求主CPU將數據線(xiàn)下拉500μs，然后釋放，DSl8820收到信號后等待16～60μs左右，后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。由于DSl8820采用的是單線(xiàn)進(jìn)行控制與讀取數據，因此對操作的時(shí)序要求非常嚴格，否則由于時(shí)序不匹配，將無(wú)法完成對器件的正確操作。

　　2．3 控制執行那分

　　(1)壁掛爐燃燒系統控制?？刂齐娐凡捎昧嗣}沖繼電器器件作為整個(gè)系統的總控部分，當所有居室溫度均達到設定值時(shí)，停止壁掛爐的工作。該繼電器的特點(diǎn)是：當線(xiàn)圈收到一個(gè)脈沖信號后，線(xiàn)圈通電，電磁鐵吸合，帶動(dòng)觸頭閉合接通需要控制的電路，當下一個(gè)信號到來(lái)后，電磁鐵吸合，觸頭斷開(kāi)，切斷被控制的電源，因此其具有自鎖和信號遙控功能。由于磁鐵的作用，控制脈沖消失后滑片位置不發(fā)生變化，保持穩定狀態(tài)，所以該器件具有功耗小、具有記憶功能。

　　(2)居室溫度控制。各居室溫度控制在燃燒控制系統工作前提下，根據各居室溫度測量返回值，采用上海歐凱電磁閥制造有限公司生產(chǎn)的OK6515自保持脈沖電磁閥控制各回路的通斷。脈沖電磁閥采用脈沖和永磁技術(shù)，只需通過(guò)控制器切換脈沖的電極觸點(diǎn)來(lái)改變電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當控制器發(fā)出電脈沖時(shí)，驅動(dòng)閥芯克服永磁力產(chǎn)生上下移，使閥瓣到位后在永磁作用下處于自保持狀態(tài)。