使用AT89C51和DS18B20溫度測(cè)量方法
推薦產(chǎn)品：糧情測(cè)控系統(tǒng)/煤堆測(cè)溫系統(tǒng)/大體積混凝土測(cè)溫儀系統(tǒng)/電纜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)
溫度的測(cè)量和控制在激光器、光纖光柵的使用及其他的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。溫度檢測(cè)的傳統(tǒng)方法是使用諸如熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)之類的模擬溫度傳感器。信號(hào)經(jīng)取樣、放大后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，再交自單片機(jī)處理。被測(cè)溫度信號(hào)從溫敏元件到單片機(jī)，經(jīng)過(guò)眾多器件，易受干擾、不易控制且精度不高。因此，本文介紹一種新型的可編程溫度傳感器DS18B20，他能代替模擬溫度傳感器和信號(hào)處理電路，直接與單片機(jī)溝通，完成溫度采集和數(shù)據(jù)處理。DS18B20與AT89C51結(jié)合實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。
2溫度測(cè)量系統(tǒng)硬件
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示[1]。這里通過(guò)上拉電阻直接驅(qū)動(dòng)LED顯示。以增加線路復(fù)雜度為代價(jià)，減少芯片數(shù)量。
2．1數(shù)字溫度傳感器DS18B20
DS18B20是美國(guó)DALLAS公司推出的單總線數(shù)字測(cè)溫芯片。他具有*的單總線接口方式，僅需使用1個(gè)端口就能實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的雙向通訊。采用數(shù)字信號(hào)輸出提高了信號(hào)抗干擾能力和溫度測(cè)量精度。他的工作電壓使用范圍寬(3．0～5．5 V)，可
以采用外部供電方式，也可以采用寄生電源方式，即當(dāng)總線DQ為高電平時(shí)，竊取信號(hào)能量給DS18B20供電。他還有負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，DS18B20不會(huì)因接錯(cuò)線而燒毀，但不能正常工作。可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)9～12位的溫度轉(zhuǎn)換精度設(shè)置。由表1[2]可見(jiàn)，設(shè)定的分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間就越長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。
DS18B20采用3腳TO-92封裝，形如三極管，同時(shí)也有8腳SOIC封裝，還有6腳的TSOC封裝。測(cè)溫范圍為－55～+125℃，在一10～85℃范圍內(nèi)，精度為±0．5℃。每一個(gè)DS18B20芯片的ROM中存放了一個(gè)64位ID號(hào)：前8位是產(chǎn)品類型編號(hào)，隨后48位是該器件的自身序號(hào)，后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。又因其可以采用寄生電源方式供電。因此，一條總線上可以同時(shí)掛接多個(gè)DS18B20，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。另外用戶還可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定非易失性溫度報(bào)警上下限值TH和TL。DS18B20檢測(cè)到溫度值經(jīng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，自動(dòng)存入存儲(chǔ)器中，并與設(shè)定值TH或TL進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量溫度超出給定范圍時(shí)，就輸出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)識(shí)別是高溫超限還是低溫超限。
用DS18820測(cè)量溫度，在其內(nèi)部就能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字量與單片機(jī)直接通訊，無(wú)需外加A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度快，降低了成本，而且簡(jiǎn)化了電路，提高了系統(tǒng)的集成度，使其滿足了簡(jiǎn)的要求。這個(gè)溫度傳感器稍加改良，配合半導(dǎo)體制冷器還能實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制功能。
關(guān)鍵字：AT89C51 DS18B20 溫度測(cè)量/糧情測(cè)控系統(tǒng)/煤堆測(cè)溫系統(tǒng)/大體積混凝土測(cè)溫儀系統(tǒng)/電纜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/地源熱泵溫度監(jiān)控系統(tǒng)
