智能型衛星電源V-T曲線(xiàn)控制系統設計

4 DS18B20使用中注意事項

復位命令要求主CPU將數據線(xiàn)下拉500μs，然后釋放。DS18B20收到信號后等待16～60μs左右，然后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號則表示復位成功。由于DS18B20與微處理器間采用串行數據傳送，在對DS18B20進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴格地保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法正確讀取測溫結果。

一般，人們誤認為在單總線(xiàn)上可以?huà)烊我舛鄠€(gè)DS18B20，但實(shí)際應用并非如此。若單總線(xiàn)上所掛DS18B20超過(guò)8個(gè)時(shí)，則需要解決微處理器的總線(xiàn)驅動(dòng)問(wèn)題。因此，在進(jìn)行蓄電池單體多點(diǎn)測溫系統設計時(shí)要加以注意。

連接DS18B20的總線(xiàn)電纜是有長(cháng)度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長(cháng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的測溫數據將發(fā)生錯誤。當將總線(xiàn)電纜改為雙絞線(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí)，正常通信距離可達150m；當采用帶屏蔽層且每米絞合次數更多的雙絞線(xiàn)電纜時(shí)，正常通信距離進(jìn)一步加長(cháng)，這種情況主要是由總線(xiàn)分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此，在用DS18B20進(jìn)行長(cháng)距離測溫系統設計時(shí)要充分考慮總線(xiàn)分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。

向DS18B20發(fā)出溫度轉換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線(xiàn)，將沒(méi)有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)。因而在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設計時(shí)也要給予一定的重視。

V-T曲線(xiàn)控制系統數字電路設計

1硬件設計

選用美國Atmel公司增強型Flash單片機AT89s52作為主處理器以完成主要的測控任務(wù)，其內嵌8K Flash ROM，軟硬件上兼容AT89C52，但其最大的特點(diǎn)是集成了ISP接口，可直接在目標板上進(jìn)行在系統編程，為用戶(hù)帶來(lái)了極大的方便。選用DS18B20作為溫度測量單元，單總線(xiàn)上掛接的DS18B20采用外接VCC方式而未用寄生供電，進(jìn)行多點(diǎn)測量。模數轉換采用AD574，精度12bit。系統硬件組成如圖2所示。

圖2 V-T曲線(xiàn)控制系統硬件結構

2軟件設計

系統程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序、顯示數據刷新子程序，等等。編程時(shí)必須嚴格按照DS18B20時(shí)序規定進(jìn)行。尤其需要注意的是，在多點(diǎn)溫度測量中，由于多個(gè)DS18B20掛在一條總線(xiàn)上，為了識別不同的器件，在系統安裝之前，應將主機逐個(gè)與DS18B20掛接，讀出其序列號。數字V-T曲線(xiàn)控制系統主程序和測溫子程序分別如圖3、4所示。

圖3 主程序

圖4 測溫子程序

結語(yǔ)

應用AT89s52單片機、DS18B20嵌入式數字溫度傳感器等設計了智能型V-T曲線(xiàn)充電控制系統，進(jìn)行數據采集、計算和調節。試驗結果表明，該控制系統達到了設計要求，實(shí)現了數字化的數據采集、數據處理和控制要求。與傳統的模擬硬件控制電路相比，很好地解決了衛星電源分系統的小型化、高精度、高可靠性和低功耗等問(wèn)題，該設計方案將廣泛應用于我國的航天領(lǐng)域。