摘要：采用DS18B20数字式温度传感器和单片机设计温度巡回检测控制系统，实践显示，电路简单实用，效率高、成本低，在工业生产及环境监测等应用中效果良好。
关键词：DS18B20 温度采集 巡回检测
中图分类号:TM932文献标识码：A文章编号：1007-9416(2011)09-0010-02
1、引言
在多点测温系统中，传统测温方法将模拟信号远距离采样进行A/D转换，为获得较高测量精度，必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。采用DS18B20测量温度，输出信号全数字化，便于单片机处理及控制，省去传统测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，元件线性较好。在0-100℃时，最大线性偏差小于1℃。
DS18B20最大特点之一采用了单总线数据传输，它和AT89C51构成的温度测量装置，可直接与计算机连接，测温系统结构简单，体积也小。AT89C51可以带多个DS18B20,故可以非常容易实现多点温度测量，组建传感器网络。本文采用AT89C51结合DS18B20设计温度巡回检测控制系统，电路结构简单，软硬件设计结合较好地实现了温度巡回检测。
2、系统设计
本文设计了一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。系统采用单总线通讯标准，通过单片机对现场采集的温度数据进行处理并实时显示，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。
2.1 硬件设计
电路设计方案框如图1：
硬件设计主要包括以下模块：
(1)电源电路：单片机工作电源为+5V，且底层电路功耗很小。采用7805三端稳压片即可满足要求。
(2)拨码开关：本文采用软件延时去抖；
(3)温度检测电路：本系统为多点温度检测，避免实际中一根总线上挂过多DS18B20产生功耗问题，本文采用分组的方式，用单片机多个I/O来驱动多路DS18B20。
(4)显示电路采用共阴极七段数码管。本文采用节约硬件资源的动态扫描方式。即用一块芯片就可完成显示功能。显示数据由单片机P1口输出，74LS245为驱动段选信号，位选信号P2口输出。
(5)串口通讯电路：采用MAX232三线制串口连接即2-RXD、3-TXD、5-GND脚。
2.2 软件设计
软件设计包含：主程序及4个子程序，主程序流程图如图2。
键盘扫描及按键处理程序：实现键盘的输入及按键的识别处理。
传感器复位、读、写时序程序：DS18B20的内部特定程序的实现。
温度读取、计算程序：对温度芯片送过来的数据进行读取处理并计算。
温度显示程序：向8段数码的送数显示。
2.3 系统调试
为使系统运行，观察系统硬件检测是否正常（单片机最小系统，键盘电路，显示电路，温度测试电路等）。Keil 3中构建工程，程序编译、连接、运行通过后，再打开Proteus 7.5完成硬件的虚拟搭建，完成之后即可开始仿真测试。通过目测观察显示数据与对应DS18B20预设值一直否？再有更改一下DS18B20预设值看看显示值是否会随它变化？最后搭建实际电路进行调试。显示结果如图3，说明当前已巡回显示至第三通道，显示值为第三通道的温度0.0℃。
3、结语
本文设计的系统，经过软件仿真和硬件调试能够较好地实现温度的巡回检测，简单实用，成本低，效率高。如需要检测更多点的温度，只需将I/O进行扩展，软件程序进行更改即可。
参考文献
[1]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术实用教程.北京:电子工业出版社,2006.1.
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