数字温度传感器DS18B20在变电站测温的应用_1.docx

数字温度传感器DS18B20在变电站测温的应用数字温度传感器DS18B20在变电站测温的应用ronggang导语：DS18B20是美国DALLAS半导体公司消费的1WIRE数字温度传感器，可以实现数字化输出和测试，并且有控制功能强、传输间隔远、抗干扰才能强、微功耗等特点。本文具体介绍其只要技术性能和在单点温控系统中的应用摘要：DS18B20是美国DALLAS半导体公司消费的1WIRE数字温度传感器，它可以实现数字化输出和测试，并且有控制功能强、传输间隔远、抗干扰才能强、微功耗等特点。本文具体介绍其只要技术性能和在单点温控系统中的应用。关键词：DS18B20;1-wire;传感器;单片机;断路器温度是一种最根本的环境参数，与人民生活和工农业消费有着亲密的关系，在电力供给中离不开温度测量。液压操纵动机的断路器是电网的重要设备，保证断路器液压操纵机构油路的正常运转对保证电网平安具有重要意义。当环境温度降低到一定程度后，断路器的油路流动受到影响，液压油黏度增大不利于油路的流动，影响断路器的特性。正常情况下，该装置显示当时温度值。当气温升高或者降低到规定值时，此装置会立即自动平安关闭或者翻开加温装置，防止发惹事故，是变电站不可缺少的保护装置。因此研究温度的测量方法和测量装置在实际消费中有着重要的意义。测量温度的关键是温度传感器。随着技术飞速开展，传感器已进入第三代数字传感器。本测温系统采用的DS18B20就是属于这种传感器。DALLAS半导体公司消费的DS18B20是一种但总线温度传感器属于新一代是配微处理器的智能温度传感器，这种传感用具有体积小、精度高、接口方便、传输间隔远等特点。广泛应用在工业、农业、军事等领域的控制仪器、测控系统中。二DS18B20的介绍1.DS18B20的几个特点：a.DS18B20由于采用了单总线技术，可通过串行口线，也可通过其他I/O口线与微机直接接传感器直接输出被测温度值二进制数。b.其测量温度范围为：-55+125,c.测量分辨率为：0.0625,是其他传感器无法相比的。align=center图1DS18B20外部外形及管脚/alignd.内含64位只读存储器ROM,内存出厂序列号，是对应每一个器件的唯一号，还又RAM存有温度当前转换值及符号。e.用户可分别设定每个器件的温度上、下限。f.内含寄生电源。2.DS18b20的构造：a.64位光刻ROM，可以看作是DS18B20的地址序列号，如表一所示。align=center表1/alignb.高速暂存器RAM共占0、1两个单元：align=center表2/align两个8位的RAM中，存放二进制的数，高五位是符号位，假如温度大于0OC,这五位数为0，将测到的数值乘以0.0625，即得到实际的温度值;假如温度小于0OC,高五位为1，测到的数值需要取反加1，再乘以0.0625，才得到实际的温度值。c.九个存放器的名称及作用：align=center表3/align三DS18B20的控制方法DS18B20的操纵是通过执行操纵命令实现的，其控制程序是按照DS18B20的通讯协议编制的。单片机与DS18B20交换数据，CPU按照单总线协议在总线上产生复位时序和读写时序来实现的。其中包含复位脉冲、响应脉冲、读、写时序，只有响应脉冲是DS18B20发出的，其他都有单片机发出。时序的详细要求如下：1复位脉冲：单片机发出一个宽为480960s的负脉冲之后再发出560s的正脉冲，此时DS18B20会发出一个60240s的响应脉冲，复位时序完毕。也就是照应阶段。2写时间片：写一位二进制的信息，周期至少为61S,其中含1S的恢复时间，单片机启动写程序后1560s期间DS18B20自动采样数据线，低电平为“0，高电平为“1。单片机写“0时，要持续低电平60120s,写“1时，要在启动后15s之内使数据线变为高电平。3读时间片：读一位二进制数据，周期及恢复时间要求与写时间片一样。单片机启动读时序之后，至少保持1s低电平，然后在接近启动后15s之前读入数据。低电平为“0，高电平为“1。align=center图2初始化时序图3读/写时序/align4ROM操纵命令的执行：在ROM操纵命令中，有两条命令专门用于获取传感器序列号:读ROM命令33H和搜索ROM命令FOH。读ROM命令只在总线上只有一个传感器的情况下使用。详细的搜索经过为:1单片机发出复位脉冲进展初始化，连接在P3。5口上的传感器那么发出存在脉冲做出响应。2单片机在单总线上发出搜索ROM命令。3单片机从单总线上读一位数据。ds18b20的工作时序分别有初始化时序、写时序、读时序、转换时序等，根据传感器的这些时序要求编写出子程序、主程序align=center表4/align四测温系统的硬件设计本系统选择体积小、本钱低、内带2KEEPROM的89C2051作为控制芯片，晶振采用12MHZ，用74LS07，74LS04驱动三个LED数码管和一个继电器线圈进而驱动电加热设备。P3.5口作为收集温度信号线，P1口作为显示数据线，与P3.3,P3.4组成显示的个位、十位及符号位，采用动态扫描显示。在本系统中测控一路温度信号，DS18B20通过单总线方式连接在单片机的P3。5.引脚上，用户可设定所需的温度测定值包括上限值和下限值，P3.1引脚控制电热设备启动与停顿，进而到达控制温度效果。整个硬件系统简单、明晰。align=center图3DS18B20测温硬件原理图/align五系统软件设计：系统对温度检测控并实时显示温度值。所选用的温度传感器芯片DS18B20属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，时序复杂，在编程及运行中均须严格安照时序进展。测温系统的工作流程:初始化-获取序列号的ROM操纵命令-写存储器操纵命令-读转换数据-处理数据-显示温度-启动控制设备。主程序功能是调用各功能子程序、控制电热设备开启与停顿。子程序包括：对DS18B20初始化子程序、读子程序、写子程序、温度转换子程序、数值计算子程序、显示子程序。见程序方框图此系统程序编写固然比AD590测温复杂，但省去A/D转换环节硬件，进步精度及抗干扰才能，系统稳定。本文作者创新点采用的是DS18B20是最新的单线数字温度传感器，其技术含量高，时序复杂，但本钱低，在测温要求精度高的情况下也能知足，是首选元器件。本装置采用89C2051单片机+串行智能传感器来完成此功能。不管从经济还是技术上看都是优等的选择。1DALLASDS18B20ProgrammaableResolution1-WireDigitalThermometerEB/OL.Http/pdfserv.maxim-ic/arpdf/DS18B20.PD.20022基于单片机的智能终端中汉字显示的处理M.微计算机信息，2003,4:43-463沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用M.北京:机械工业出版社，2002.