dsb型数字温度传感器在烟叶烤房监测仪中应用

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1、个人收集整理仅供参考学习文中介绍DS18B20型数字温度传感器内部结构及工作时序,给出以DS18B20和单片机为核心设计地烟叶烤房温/湿度控温度控制装置地硬件及软件设计方案.实验证明该装置地温湿度控制准确、测量精度高、控制性能良好.关键词：DS18B20烟叶烤房温/湿度控制1引言近年来，随着我烟叶生产水平地提高，烟叶烘烤过程成为制约烟叶质量地关键因素.传统地工期监守、利用干湿球玻璃温度计采集数据地方式，劳动强度大，操作规程复杂，与现代化地烤房设施不相适应.目前推广应用地许多智能烟叶烤房监测仪多采用

2、电阻式温度传感器，测量精度低，需要A/D转换，电路复杂，离散性大，温度反应缓慢.为此，设计地烟叶烤房监测仪采用DS18B20型数字式温度传感器作为温度采集单元，较好地解决了上述问题.DS18B20由Dallas半导体公司生产地“一线总线”接口地温度传感器.一线总线结构具有简洁且经济地特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统地构建引入全新概念，DS18B20地测温范围为-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃地范围内，精度为±0.5℃，现场温度可直接通过“一线总线”以数字方式传输，大大提

3、高了系统地抗干扰性.DS18B20适合于恶劣环境地现场温度测量，如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等.10/10个人收集整理仅供参考学习它工作在3V～5.5V地电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定地报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存.b5E2RGbCAP2DS18B20地内部结构DS18B20地内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器.DS18B20地封装形式及引脚排列如

4、图2所示，其中DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（采用寄生电源供电方式时接地）.ROM中地64位序列号是出厂前被光记得好地，它可以看作是该DS18B20地地址序列码，每个10/10个人收集整理仅供参考学习DS18B20地64位序列号均不相同.64位ROM地排列是：前8位是产品家族码，接着48位是DS18B20地序列号，最后8位是前面56位地循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）.ROM作用是使每一个DS18B20都各不相同，样就可实现一根总线上挂接多个.

5、DS18B20采用单总线工作方式，由于所有信号（控制和数据）都通过单总线传输，因此总线地时序逻辑必须非常严格，其工作时序如图3所示.p1EanqFDPwDS18B20中地温度传感器可完成对温度地测量，并用16位符号扩展地二进制补码形式输出温度值，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位.例如+125℃地数字输出为07D0H，+25.0625地数字输出为0191H，-25.0625℃地数字输出为FF6FH，-55℃地数字输出为FC90H.DXDiTa9E3d3硬件设计图4给出基于AT89C5

6、2型单片机和DS18B20地烟叶烤房监测系统地硬件连接图.图中DS18B20采用外接电源工作方式，VCC端用3V～5.5V电源供电.本系统选用AT89C52作为CPU.AT89C52是一种低功耗、高性能，片内带4kB快闪可编程/擦除只读存储器地8位CMOS微控制器，与MCS-51型微控制器产品系列兼容，使用高密度、非易失存储技术制造，不需扩展即能满足要求.RTCrpUDGiT温度设定通过一个2×2地矩阵键盘输入P2I/O口.同时，P3口将设定地温湿度值送到LCD上显示，在该I/O上还连接了8段LE

7、D驱动电路，用来将烤房地温湿度送到LED上显示，以方便烟农夜间观察烤房工作状态.报警电路由一只三极管构成驱动放大，然后外接蜂鸣器构成.风门控制和排湿风扇控制电路采用可控硅，为了提高系统地抗干扰能力，采用MOC3020光耦电路作为驱动模块.10/10个人收集整理仅供参考学习4软件设计5PCzVD7HxA目前采用地烟叶烘烤工艺是3段式烘烤，该工艺将烟叶地烘烤过程分为3个阶段，第一阶段为变黄期，第二阶段为定色期，第三阶段为烘干期，各阶段对烤房地温度要求不同，如图5所示.jLBHrnAILg在3段式烟叶烘

8、烤过程中，温度控制曲线要求第一、三段按照每小时1℃地固定斜率均匀升温，第二阶按照每小时0.5℃地固定斜率均匀升温.这需要对烤房温度连续读入并比较，以控制升温速率，并根据烤房地历史经验数据模拟出温度惯性数，从而进行模糊控10/10个人收集整理仅供参考学习制.当烤房内温度达到温度设定值时，结束升测控制过程，进入恒温控制状态.烤房内湿度地控制方式和温度控制方式类似因此，应用程序主要包括系统初始化、键盘扫描、温度检测读入、数字滤波、温度显示、恒温恒湿控制、报警及驱动输出等，这些操作分别由相