自制usb接口温度记录仪

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1、自制USB接口温度记录仪日常生产、生活中温度计是一种不可或缺的仪器仪表，比如我们常用的室温温度计、体温计，它们都有一个共同的特点：就是只能显示即时的温度，不能记录温度变化的过程，需要操作人员定时查看并记录，如果要记录温度变化的过程需要专门的温度记录仪，一般价格不菲。微型计算机的普及为温度记录工作打开了一扇新的窗户，这里介绍一个笔者自制的温度记录仪，自制价格低于100元，同时体积不大，可以随身携带，有计算机的地方随时可以记录温度的变化，本温度记录仪即可用于日常生活中，如记录病人体温的变化，也可用于科研、生产活动中

2、，比如冷藏库温度监测、电信机房监控、过程温度控制和空调监测等。探头经过适当的封装完全可以用于化学实验过程中温度变化的记录，图1是温度记录仪运行时的情况：图1一、性能指标采样通道：1温度测量范围：-55℃---+125℃精度：在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃记录点数：5000采样周期：2秒、4秒、5秒、10秒、15秒、30秒、60秒和300秒八档可调，记录时间最短约3小时，最长约17天。 二、电路原理电原理图请参考《无线电》200911期图2电原理图如图2所示，电路比较简单，测温元件采用了最常见的单总线

3、温度传感器DS18B20，DS18B20支持“单总线”接口，测量温度范围为-55℃~+125℃，在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃。现场温度直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20的指令见表1、表2，具体的使用方法可以参见元件手册。电路核心是一片来自MICROCHIP的USB单片机

4、PIC18F2550，PIC18F2550是一款采用纳瓦技术的28引脚高性能增强型闪存USB单片机，拥有32KB闪存，2KBRAM，256字节EEPROM,3个外部中断，4个定时器模块（Timer0到Timer3），2个捕捉/比较/PWM（CCP）模块，其USB接口兼容USBV2.0，支持低速（1.5Mbit/s）和全速（12Mbit/s）数据传输，支持控制、中断、等时和批量数据传输模式。DS18B20共有三条引线，分别是电源线、数据线和地线，其中数据线接在了PIC18F2550的BO脚，PIC18F2550通

5、过软件模拟单总线时序，由于只有一片DS18B20，所以仅模拟了读ROM、跳过ROM、温度变换和读暂存器四条指令。单片机与晶振等周边元件构成了USB单片机最小系统。表1ROM指令表指令约定代码功能读ROM33H读DS1820温度传感器ROM中的编码（即64位地址）。符合ROM55H发出此命令之后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DS1820使之作出响应，为下一步对该DS1820的读写作准备。搜索ROMFOH用于确定挂接在同一总线上DS1820的个数和识别64位ROM地址。为操作各器件作好准备

6、。跳过ROMCCH忽略64位ROM地址，直接向DS1820发温度变换命令。适用于单片工作。告警搜索命令ECH执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。表2RAM指令指令约定代码功能温度变换44H启动DS1820进行温度转换，12位转换时最长为750ms（9位为93.75ms）。结果存入内部9字节RAM中。读暂存器BEH读内部RAM中9字节的内容。写暂存器4EH发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。复制暂存器48H将RAM中第3、4字节的内容复制到EEP

7、ROM中。重调EEPROMB8H将EEPROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节。读供电方式B4H  三、软件编程温度记录仪的单片机软件采用PICC编写，其中主要有USB编程和单总线编程两部分，USB接口部分主要采用了PICC提供的几个库函数：usb_task、usb_enumerated、usb_kbhit、usb_get_packet和usb_put_packet，按顺序首先调用usb_task初始化本地环境，调用usb_enumerated初始化与USB主机的联接环境，然后进入主循环调用usb_kbhit

8、判断主机是否发出命令，如果有命令调用usb_get_packet接收数据，调用usb_put_packet发送数据，各个库函数的使用方法可参考PICC手册。PIC18F2550本身没有提供硬件的单总线接口，本机采用软件模拟的方法实现了单片机与DS18B20间的通迅，通过单片机B0口的三种状态配合接在BO口的4.7K的上拉电阻模拟了单总线的时序，本刊2009年第1期对DS18B20的时序