DS18B20數字溫度計的設計及在軋機軸承溫度測控中應用

摘要：針對狹窄空間的軋鋼機軸承的溫度測量，設計一種基于溫度傳感器DS18B20的數字溫度計，闡明了使用溫度傳感器DS18B20的必然性，簡(jiǎn)要介紹并給出了硬件電路和軟件設計構思，通過(guò)現場(chǎng)實(shí)測，突破了傳統溫度傳感器的應用，達到了預期效果。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/總線(xiàn)">總線(xiàn)數字溫度傳感器，單片機，測溫，控溫

溫度是許多監控系統中的一個(gè)重要參數。對于軋鋼機軸承溫度的測量與控制是非常重要的。傳統的溫度計測量精度低，對于正在運轉的軋鋼機更沒(méi)有辦法測量。針對大型鋼鐵廠(chǎng)急需解決軋鋼機軸承溫度實(shí)時(shí)有效監測的瓶頸問(wèn)題，軸承測溫裝置就應運而生了。溫度傳感器是選擇的關(guān)鍵，有的采用熱電偶、鉑熱電阻PT100，其輸出與溫度一般為非線(xiàn)性關(guān)系，需要做線(xiàn)性化處理。集成溫度傳感器AD590解決了傳統溫度傳感器非線(xiàn)性的問(wèn)題，但其輸出的信號為模擬量，不能與單片機直接接口。這些傳感器不能用于數字化溫度測控，特別是用于狹窄空間的軋鋼機軸承的溫度數字化測量，更是無(wú)能為力?；跍囟葌鞲衅?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/DS18B20">DS18B20的單總線(xiàn)數字溫度計能滿(mǎn)足要求。
新型數字化接口溫度傳感器DS18B20，是美國達拉斯公司生產(chǎn)的一種9位串行單總線(xiàn)多點(diǎn)溫度傳感器，從根本上克服了模擬傳感器與單片機接口時(shí)需要A／D轉換器和復雜的外圍電路的弊端，由它和單片機組成的數字溫度計，系統簡(jiǎn)單，僅占用單片機一個(gè)雙向I／O線(xiàn)，可靠性高，抗干擾性強。

1 數字溫度計的硬件設計
1．1 設計框圖
基于數字化接口的溫度傳感器DS18B20的數字溫度計硬件框圖，如圖1所示。

1．2 AT89C2051單片機
AT89C2051單片機是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機，雙列直插封裝為20引腳，比8051單片機更加節省空間。片內含2K bytes的可反復擦寫(xiě)的只讀程序存儲器(PEROM)和128 bytes的隨機數字存儲器(RAM)。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)，兼容標準MCS-51指令系統，片內是用8位中央處理器和FLASH存儲單元，功能強大的AT89C2051單片機更多應用到高性?xún)r(jià)比的場(chǎng)合。AT89C2051單片機有20個(gè)引腳，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，復位引腳1根以及P1、P3口可編程I／O引腳15根。AT89C2051單片機的引腳圖如圖2所示。