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1、温度传感器DS18B20在Proteus中的仿真口皿度传感器DS18B20在Proteus中的仿真陈芳•江和(福州大学,福州350108)雎摘要:详细介绍单总线温度传感器DS18B20的工作原理,通信协议和使用方法;给岀测温程序流程,以及DS18B20在Proteus中硬件仿真的具体实现方法,并对该仿真结果与实验结果进行了比较.关键词:Proteus;DS18B20;单总线测温中图分类号:TN911.72文献标识码:ASimulationofTemperatureSensorDS18B20inProteusChenFang,
2、JiangHe(FuzhouUniversity,Fuzhou350108,China)Abstract:Thepaperintroducestheworkingprinciple,communicationprotocolandusageofl-wiredigitalthermometerDS18B20.ThesoftwareprocessoftemperaturereadingandtheProteussimulationaregiven.Comparisonbetweensimulationresultsandexpe
3、rimentalresultsareshown.Keywords:Proteus;DS18B20;l・wirebus;temperaturemeasurement引言口前,微机与外设z间进行数据的串行总线主要有I.C总线,SPI总线和SCI总线•其中,I・C总线以同步串行2线方式进行通信(1条时钟线和1条数据线),SPI总线以同步串行3线方式进行通信(1条时钟线,1条数据输入线和1条数据输出线),而SCI总线则是以异步方式进行通信的(1条数据输入线和1条数据输出线).这些总线至少需要2条信号线及地线.Dallas公司推出的单
4、总线技术用单根信号线及地线,既传输时钟又传输数据,而且数据的传输时双向的,具有线路简单,硬件开销少,成木低,便于总线扩展和维护等优点].DS18B20是典型的单总线数字式温度传感器,工作电压为3〜5V,测量温度范围为一55〜+125°C,可根据实际需要通过软件设置选择9〜12位分辨率;用户设置的报警温度存储在芯片内部EEPROM中,可掉电保持;每个芯片都有全球唯一的编码,用户可以通过其特有的序列号查询其温度,因此理论上一条总线上可连接无数个该测温元件.单总线通常要求外接一个约4.7RQ的上拉电阻,保证总线闲置时其状态为高电平
5、.1Proteus中DS18B20仿真图的设计1.1Proteus简介Proteus是英国LabcenterElectronics公司研发的EDA工具软件.它是能进行模拟电路擞字电路,模/数混合电路,RS232动态仿真,Ic调试器,SPI调试器,键盘和LCD,LED系统的设计与仿真的平台.Proteus具备原理图设计,电路分析与仿真,PCB设计功能,可以通过调入程序的编译结果.hex或.cof文件来调试单片机程序,还可直接嵌入到Microchip公司的单片机调试软件MPLABIDE中,进行程序的调试和仿真.Proteus的特
6、色是能实现单片机与外设的混合电路系统,软件系统的设计和仿真•在仿真过程中,用户可以用鼠标单击开关,键盘,电位计,可调电阻等外设设备,使单片机系统根据输入信号做出相应的响应,并将响应处理结果根据所编制的软件在LCD,LED等显示器件上显示,整个过程与硬件仿真器调试过程相似•因此,在缺乏硬件的情况下,这是款非常实用的仿真软件,其仿真的原理图经验证后可直接应用到现实屮.Proteus还提供虚拟示波器,逻辑分析仪,信号发生器和IC,SPI调试器等多种虚拟终端,方便用户仿真调试.1.2DS18B20仿真的实现目前,国内采用单片机作控制
7、系统中的微处理器时多选择PIC,51系列或Freescale系列单片机.PIC单片机具有外围电路简单,功耗低,外围资源丰富等优点•本系统选用PIC系列单片机PIC16F877A作为控制芯片.Pr偷…npt---nr坍毬击田,Proteus仿真图设计的第一步就是拾取仿真所需要的元器件,单击图1所示界面预览窗口下面的P按钮,弹出PickDevices(元器件拾取)对话框.然后,在Keywords文本框内分别输入DS18B20,LM041L(4行X16字符型LCD),P1C16F877A,RES(itPfl).a检索出来的结果屮,
8、选中所要的元器件并双击,该元器件就会出现在左侧预览窗口中.}0.—豫日鑫j海豳豳瓢宙宙Wc,旦es【.1N0翱Matchv/PlOIeV/ords争Showonpatt-withm啪,照串嚣秘File:婀8S1BB20驻L阱041L1翟濾狮翟骚嚣n:tOn酬IRESAnalogiesCM0