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1、第23卷第2期宿州学院学报Vol.23,No.22008年4月JournalofSuzhouUniversityApr.2008基于51单片机的小型温度测量系统焦峰超(巢湖市第一人民医院设备科,安徽巢湖238000)摘要:本文介绍了单线数字温度传感器DS18B20的结构、特点、工作原理,设计了一种基于DS18B20和AT89S52单片机的温度测量系统的硬件结构及汇编程序设计。关键词:AT89S52单片机;DS18B20;温度;测量中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1673-2006(2008)02-00104-04温度是一种最基本的环境参数,人
2、民的日常生华氏温度范围是-67至257,增量值为0.9;∃通过活与环境的温度息息相关,另外它也是工业对象中编程可实现9～12位的数字读数方式;%用户可定主要的被控参数之一。目前,典型的温度测控系统是义非易失性的温度告警设置;&告警搜索命令识别由模拟式温度传感器、A/D转换电路和单片机组和寻址温度在编定的极限之外的器件(温度告警情成,由于模拟式温度传感器输出为模拟信号,必须经1.2DS18B20的内部结构过A/D转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,使得硬件电路结构复杂,成本较高。而以DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A
3、/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口电路结构简单,广泛使用于距离远,节点分布多的场合,具有较强的推广应用价值。1DS18B20简介由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编图1DS18B20外部形状及管脚图程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量,最大分辨率为0.0625摄氏度,而且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接
4、口)读写。1.1DS18B20性能特点DS18B20的性能特点:独特的单线接口,既可通过串行口线,也可通过其它I/O口线与微机接口,无须经过其它变换电路,直接输出被测温度值;图2DS18B20内部结构图多点(multidrop)能力使分布式温度检测应用得以简化;不需要外部元件;!既可用数据线供电,也可采用外部电源供电;∀不需备份电源;#测量范围从-55至+125,固有测温分辨率为0.5,等效的收稿日期:2007-08-12作者简介:焦峰超(1975-),河南漯河人,学士,工程师,巢湖图364b闪速RO的结构市第一人民医院设备科。况);∋应用范围包括恒温
5、控制工业系统消费类产104品温度计或任何热敏系统。UDD、GND接地,I/O接单片机I/O。无论是内部寄DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,生电源还是外部供电,I/O口线要接4.7K左右的其外部形状及管脚图如图1所示,内部结构框图如上拉电阻。图6出了DS18B20与微处理器的典型连图2所示,64位闪速ROM的结构如图3所示。接。图6(a)中DS18B20采用寄生电源方式,其VDD和GNG端均接地,图6(b)中DS18B20采用外接电2基于DS18B20的单片机温度测量装置设源方式,其VDD端用3V～5.5V电源供电。本系统计采用图6(
6、b)所示接线方式,即外接电源工作方式。2.1系统硬件组成系统最终连接实物图如图7所示。在本设计中,由DS18B20构成的单片机智能温度测量装置主要由四部分组成:DS18B20温度传感器、AT89S52、显示模块和电源模块(图4所示)。产品的主要技术指标:测量范围:-55.0℃～+125.0℃,测量精度:0.1℃,反应时间≤1.5s。图6DS18B20与微处理器的典型连接图图4系统结构图本系统以DS18B20作为温度传感器,ATMEL公司的单片机AT89S52作为处理器,配以温度显示、发光二极管作为温度控制输出单元。整个系统力求结构简单,功能完善。硬件电
7、路如图5所示。系统工作原理如下:DS18B20进行现场温度测量,将测量数据送入AT89S52的P3.5口,经单片机处理后显示温度值,并与设定的报警温度上限值比较,若高于设定上限值黄色发光二极管亮。系统主要电路图如图5所示。图7系统最终连接实物图3软件设计DS18B20对时序和电性参数要求很高,所以主CPU经过单总线接曰访问DS18B20的工作流程必须要遵守严格的操作顺序。DS18B20的操作顺序是:第一步:对DS18B20初始化;第二步:发送ROM命令;第三步:发送功能命令。部分源程序如下:ORG0000H图5基于DS18B20的温度测量装置AJMPMAI
8、N2.2DS18B20与单片机的典型接口设计;单片机内存分配申明!
