基于单片机的多路测温仪系统设计

基于单片机的多路测温仪系统设计

 

 　　提出了基于AT89S51单片机和数字温度传感器DS18B20组成的多路温度检测系统，介绍了主要元器件的工作原理，详细给出了硬件设计过程和软件程序流程图。此系统稳定性强、检测精准度高、价格低廉，在自动控制领域具有广阔的应用前景。

　

　　温度检测与控制技术在现阶段的工业、农业和居民日常生活中都具有广泛的应用。精确的温度检测和准确的温度控制是保证各类生产顺利开展以及居民生活方便快捷的基本条件。系统采用AT89S51单片机作为控制器，可靠性高、体积小、价格低廉;采用DS18B20作为多路温度采集的传感器，电路简单、测量精度高、稳定性好。

 

　　单总线温度传感器

　　温度传感器采用市场上应用广泛、接口简单的DS18B20温度传感器，其特点是采用单总线的接口方式，与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;测量温度范围宽、测量精度高，DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃;多个DS18B20可以并联在一条单线上，实现多点测温;内置A/D转换器，直接输出9～12位被测温度值。本系统所有DS18B20的DQ引脚并连在一个I/O端口上，外接一个4.7～10kΩ的上拉电阻。

　　　　

　　数字温度传感器DS18B20是采用由一条数据线实现数据双向传输的单总线协议方式。该协议定义了三种通信时序：初始化时序、读时序、写时序。而AT89S51单片机在硬件上并不支持单总线协议，因此必须采用软件方式模拟单总线协议时序来完成与DS18B20间的通信。

　　

　　单总线协议的所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。每次命令和数据的传输都是从主机主动写时序开始，如果要求单总线器件传输数据，则在进行写命令之后，主机启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是以低位在先的串行方式进行。

 

　　系统软件设计采用模块化设计方法，采用工程上使用比较普遍的C51语言编写程序。其中，采集温度时要对多个DS18B20进行操作，按照前面所述的操作时序，依照以下步骤对多个温度传感器进行温度采集：初始化;搜索ROM命令;匹配ROM命令;发送温度转换命令;读取温度值;判断是否访问完毕;依次循环。