基于DS18B20的温度采集系统设计与实现

《基于DS18B20的温度采集系统设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年12月农机化研究第12期基于DS18B20的温度采集系统设计与实现樊强，张敏，李霞(西北农林科技大学a．水利与建筑工程学院；b．理学院，陕西杨凌712100)摘要：详细介绍了单总线器件DS18B20的内部结构和工作原理，设计了基于DS18B20温度传感器和AT89s52单片机的温度采集系统，完成了系统的硬件电路设计，实现了Pc机与单片机的串口通讯。利用VB6．0开发上位机监测软件，实现了数据显示、数据存储和异常报警等功能。测试结果表明，该系统具有硬件接线简单、测温精度高以及稳定性好等特点。关键词：温度数据采集；DS18B20；AT89$52；VB6．0中图分类号：S16

2、1．2；TP212．11文献标识码：A文章编号：1003—188X(2011)12—0161一O41．1DS18B20的内部结构0引言DS18B20内部结构主要由：64位光刻ROM、温度温度与农业生产密切相关，它直接影响植物的生传感器、温度报警触发器TH和TL以及配置寄存器等长、发育、分布、产量及病虫害防治。因此，温度的精4部分组成。确测量对现代农业生产和科学研究具有极其重要的1)光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻意义。针对传统测温方法存在精度低、成本高和可靠好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，其作性差等不足，本文介绍了一种基于DS18B20的温度采用是使每一个

3、DS18B20都各不相同，可以实现一根总集系统。线上挂接多个DS18B20的目的。2)DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测1DS18B20温度传感器简介量。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以DS18B20是DALLAS公司生产的“一线式”数字2字节补码形式存放在DS18B20内部高速暂存器温度传感器，其管脚排列如图1所示。(RAM)的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图2所示。图2中，s为符号位。bit7bit6bit5bit4bit3bit2bitlbit0LSBytebitl5bitl4bitl3bitl2b

4、itllbitl0bit9bit8暑g耋MSByte图1DS18B20管脚排列图Fig．1ThepinschartofDS18B20图2DS18B20温度数据格式图1中，DQ为数字信号输入／输出端，GND为电Fig．2TemperatureregisterformatofDS18B20源地，VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接如果测得的温度大于0，符号位s为0，只要将测线方式时接地)。DS18B20的温度测量范围为一55一得的数值乘以0．0625，即可得到实际温度；如果温度+125℃，可编程为9—12位转换精度，测温分辨率可小于0，符号位s为1，测得的数值需要取反加1再乘达0

5、．0625℃。被测温度用符号扩展的16位数字量方以0．0625，即可得到实际温度。例如，DS18B20输出式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用为0550h(对应十进制为1360)，则采集的实际温度为寄生电源方式产生。1360x0．0625=85oC。3)温度报警触发器TH和TL可通过软件写入用收稿日期：2011—02—04户报警上下限值。基金项目：西北农林科技大学博士科研启动项目(No．Z111020905)作者简介：樊强(1980一)，男，陕西丹凤人，在读博士，(E—mail)4)配置寄存器字节如图3所示。44744628@qq．corn。其低五位一直为“1”，TM是

6、测试模式位，用于设2011年12月农机化研究第12期置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在2系统的硬件及软件设计DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，DS18B20出厂时被设置为2．1系统硬件电路12位分辨率。温度采集系统的硬件电路主要由DS18B20温度传感器、单片机AT89S52和MAX232串口电平转换芯f!l垦!【【!ll【【!f片组成。系统以单片机AT89S52为核心，利用温度传图3配置寄存器感器DS18B20采集温度数据，通过RS232串行接口与Fig，3Configurationregister上位机进行通讯。温度传感

7、器DS18B20的DQ端与1．2DS18B20的工作原理单片机AT89S52的P3．3口相连，同时接4．7kQ的上根据DS18B20的通讯协议，单片机控制DS18B20拉电阻。从DS18B20中读取温度值的流程图如图4完成温度转换必须经过3个步骤：每一次读写之前都所示。串口数据通信协议是：数据传输速率为要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送1条9600bps，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。系ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20统硬件电路如图5所