基于單總線(xiàn)溫度傳感器的多點(diǎn)測溫系統設計
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多點(diǎn)測溫系統在工業(yè)領(lǐng)域及其國民生產(chǎn)中有廣泛的用途。如在化工領(lǐng)域中，經(jīng)常需要檢測和控制反應釜中的液體的溫度，使之能夠穩定在一定的溫度范圍之內；在糧食儲存以及加工過(guò)程中，會(huì )儲存高水分的糧食，高水分的糧食極易升溫發(fā)霉，因此糧食儲存的測溫顯得尤為重要。以往的測溫系統多采用熱敏電阻，精度低、易損壞，且模擬信號遠距離溫度測量系統中，需要很好地解決引線(xiàn)誤差補償問(wèn)題、多點(diǎn)測量切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題，才能夠達到較高的測量精度。
因此，在溫度測量系統中，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(xiàn)總線(xiàn)、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，以單片機AT89C51為控制核心完成多點(diǎn)測溫的可行性設計方案。
1 DSl8B20芯片特性及管腳介紹
1．1 DSl8B20芯片特性
DSl8B20單線(xiàn)數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；獨特的單線(xiàn)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，對應的可分辨溫度分別為0．5℃，0．25℃，0．125℃和O．0625℃，可實(shí)現高精度測溫；轉換速度快；具有極強的抗干擾糾錯能力；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
硬件結構的簡(jiǎn)單是以相對復雜的軟件進(jìn)行補償，由于DSl8B20與單片機問(wèn)采用串行數據傳送，因此，它們之間有嚴格的時(shí)隙概念。單線(xiàn)信號包括復位脈沖、響應脈沖、寫(xiě)“0”、寫(xiě)“1”、讀“1”、讀“0”。
(1)初始化。時(shí)序見(jiàn)圖2(a)，主機總線(xiàn)t0時(shí)刻發(fā)送一復位脈沖(最短為480μs的低電平信號)接著(zhù)在t1時(shí)刻釋放總線(xiàn)并進(jìn)入接收狀態(tài)DS1820在檢測到總線(xiàn)的上升沿之后等待15～60μs，接著(zhù)DS1820在t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續60～240μs)，如圖中虛線(xiàn)所示。
初始化時(shí)序、讀／寫(xiě)時(shí)序分別如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)昕示。
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