0 引言

　　多點測溫系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域及其國民生產(chǎn)中有廣泛的用途,。如在化工領(lǐng)域中，經(jīng)常需要檢測和控制反應(yīng)釜中的液體的溫度，使之能夠穩(wěn)定在一定的溫度范圍之內(nèi);在糧食儲存以及加工過程中,，會儲存高水分的糧食,，高水分的糧食極易升溫發(fā)霉，因此糧食儲存的測溫顯得尤為重要,。以往的測溫系統(tǒng)多采用熱敏電阻，精度低,、易損壞,，且模擬信號遠距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好地解決引線誤差補償問題,、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術(shù)問題,，才能夠達到較高的測量精度。

　　因此,，在溫度測量系統(tǒng)中,，具有足夠的精度和實時性，控制足夠的精度,，并且盡可能具有較低的成本,，這樣的產(chǎn)品才具有實用價值。本文采用新型數(shù)字溫度傳感器 DSl8B20,，它具有體積更小,、精度更高、適用電壓更寬,、采用一線總線,、可組網(wǎng)等優(yōu)點，以單片機AT89C51為控制核心完成多點測溫的可行性設(shè)計方案,。

　　1 DSl8B20芯片特性及管腳介紹

　　1.1 DSl8B20芯片特性

　　DSl8B20單線數(shù)字溫度傳感器是新一代溫度傳感器,，它具有微型化、低功耗,，與其他溫度傳感器相比,，具有以下特性：供電電源為3.0～5.5 V;獨特的單線接口方式，支持多點組網(wǎng)功能;溫范圍為-55～+125℃,，在-10～+85℃時精度為±O.5℃;可編程的分辨率為9～12位,，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃，0.25℃,，0.125℃和O.0625℃,，可實現(xiàn)高精度測溫;轉(zhuǎn)換速度快;具有極強的抗干擾糾錯能力;電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀,，但不能正常工作,。

　　1.2 DSl8B20引腳功能

　　DSl8B20有2種封裝形式：3腳TO-92直插式(用的最多、最普遍的封裝)和8腳SOIC貼片式，封裝引腳如圖1所示,。

　　DSl8B20各引腳的功能如表1所示,。

　　2 DSl8B20的控制時序

　　硬件結(jié)構(gòu)的簡單是以相對復(fù)雜的軟件進行補償，由于DSl8B20與單片機問采用串行數(shù)據(jù)傳送,，因此,，它們之間有嚴格的時隙概念。單線信號包括復(fù)位脈沖,、響應(yīng)脈沖,、寫“0”、寫“1”,、讀“1”,、讀“0”。

　　(1)初始化,。時序見圖2(a),，主機總線t0時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480μs的低電平信號)接著在t1時刻釋放總線并進入接收狀態(tài)DS1820在檢測到總線的上升沿之后等待15～60μs，接著DS1820在t2時刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù)60～240μs),，如圖中虛線所示,。

　　初始化時序、讀/寫時序分別如圖2(a),、圖2(b),、圖2(c)昕示。

　　(2)寫時間隙,。當(dāng)主機總線t0時刻從高拉至低電平時,，產(chǎn)生寫時間隙，見圖2(b),。從t0時刻開始15μs之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上,，DS1820 在t后15～60μs間對總線采樣，若低電平寫入的位是O,，若高電平寫入的位是14;連續(xù)寫2位間的間隙應(yīng)大于1μs(見圖2(c)),。主機總線t0時刻從高拉至低電平時，總線只需保持低電平15μs之后,，在t1時刻將總線拉高產(chǎn)生讀時間隙,，讀時間隙在t1時刻后到t2時刻前(約15μs)產(chǎn)生讀時隙，t3時刻前主機必須完成讀位,，然后將總線釋放,。

　　3 硬件電路設(shè)計

　　3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。該系統(tǒng)以單片機AT89C51為核心,，由溫度傳感器DSl8B20,、開關(guān)和LCD顯示電路等構(gòu)成。其中第一個單片機作為從機，進行8個溫度傳感器的采集,，從機通過485接口與主機可以遠距離相連,，主機接開關(guān)，同時接液晶顯示,，如果主機想知道某點的溫度可以通過合上某個開關(guān)檢測到相應(yīng)點的溫度,，以做到實時監(jiān)控。

　　3.2 數(shù)據(jù)采集

　　Atmel的AT89C5l單片機,，內(nèi)有4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器,，128 B的數(shù)據(jù)存儲器空間，可直接推動LCD,。由溫度傳感器DSl8B20采集被控對象的實時溫度，提供給從機AT89C51的P1.1口,，作為數(shù)據(jù)輸入,。

　　3.3 接口電路

　　主機的P2口接8個開關(guān)，P0與LCD相連,，每條行線接10 kΩ的電阻到電源,，作為上拉電阻。P2口的PO.1～PO.2作為液晶控制讀/寫使能端,，P0.4～P0.7為LCD數(shù)據(jù)端口,。

　　4 軟件部分設(shè)計

　　通過以上分析計算，在加上軟件編程如圖4所示,，即可得到多點測溫,。ROM的匹配先要另外寫一個程序讀取每個DSl8B2O的64位序列號，匹配時只需按照像往DSl8B20里寫命令操作一樣即可,。

　　初始化函數(shù)如下：

　　5 結(jié)語

　　本文在介紹數(shù)字溫度傳感器DSl8B20的基礎(chǔ)上,，采用AT89C5l單片機設(shè)計多點采集溫度系統(tǒng)的方案，并給出了重要電路圖和初始化DSl8B20程序,。該方案采用從機采集多點溫度,，主機顯示溫度，主,、從機之間通過RS 485通信,，且具有廣闊的應(yīng)用前景。