1、 学校代码： 11517 学 号： 201050712216 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献翻译 题 目 电子万年历的设计与实现 学生姓名 姚 俊 霞 专业班级 电气工程及其自动化 学 号 201050712216 系 （部） 电气信息工程系 指导教师 (职称 ) 李 娜（讲师） 完成时间 2012 年 2 月 17 日 基于 DS18B20 分组方式测温系统设计 1 基于 DS18B20 分组方式 测温 系统设计 LI Ping ZHOU Yucai Xiangjun ZENG YANG Ting-fang Changsha University of S
2、cience and Technology, Changsha 410077, Hunan, P. R. China. 摘 要： 当用于多点测温时，所有的 DS18B20 传感器都连接在单片机的某根总线上，采用轮流采集温度数据的方式。当系统有多个传感器时，单片机用于处理温度数据的时间就会明显延长，从而导致测温系统周期增长。在本文中，采取对 DS18B20 合理的分组的方法，并在软件上采取一定措施，从而明显的提高交替检测速度。 关键词： DS18B20 分组 /温度测试 /交替检测时间 1 引言 DS18B20 温度传感器由于其结构简单、安装方便、低损耗以及测温范围宽而被广泛应用于需要多点测温的
3、地方，像化工，粮食，环境监测等等。由于多点温度测试系统采用的是单总线方式，所有的 DS18B20 传感器挂在一根总线上，然后轮流读取每一个测试点的温度转换值。由于读取单个传感器的转换值需要读8 次管脚状态，并要进行移位存储数据，所以系统读取每一点的数据花费的时间不小，如果测温系统规模较大的话，由此造成的系统损耗也是相当大的。从而导致系统的交替检测速度明显下降，极大的影响了多点测温系统的检测效率。本文中，对 DS18B20 平均分组并挂到多根 I/O 线上，通过同时读取 DS18B20 的状态得到转换的温度数据，从而明显提高交替检测速度并降低系统开销，同时又不影响转换精度及可靠性。本文实现了一套
4、人工环境实验室的多 点温度测试，明显提高了原有测试系统的检测效率。 2 DS18B20 的特性 DS18B20是由美国 Dallas公司设计的单线数字温度传感器它由 64位激光刻印 ROM、温敏元件、非易失性温度报警触发器 TH和 TL器件三个部分组成，其与单片机的通信采用单线接口， DS18B20的测量范围是 -55 到 +125 ，增量值为基于 DS18B20 分组方式测温系统设计 2 0.5 。温度变换为数字可在 720ms内完成，每一个 DS18B20具有唯一的 64位的序列号（图 1）， DS18B20内部有两个 8位存储器 RAM用来储存温度值（ 0号和 1号），其中 0号存储器存
5、放温度值的补码， 1号存储器存储温度值的符号。用户可以定义非易失性的温度告警设置并且区分告警搜索命令，寻求组件温度警报状态以外的预定的限制。有两种供电方式：利用信号线高电平时借电供电，或直接用 +5V电源。 图 1 DS18B2064为 ROM 3 应用分组测试方法 本文以 DS18B20与 89C52的接口说明分组测试方法，假定 P1口上的总线数为4，温度测试系统需要 100个 DS18B20传感器，可将 100个传感器平均分配到 4根 I/O线上，如果传感器数量不能被总线数整除，可使连在总线上的传感器数量差别不超过 1个，这样读数时就能解 决。电源采取外部供电，由于每个 DS18B20都是同步转换，所以需要较强电流，不能用信号线供电，否则系统无法正常工作。 线路连接如图 2示（同组的 DS18B20信号线都连接在 P1口的一根总线上）。当对DS18B20进行读写时，必须严格保持时序要求。首先给所有的 DS18B20发一个复位脉冲，复位后，从各 I/O口发送跳转 ROM命令，转换以后，向各路同时发匹配ROM命令，接着发送 64位序列号，每组选择一个 DS18B20 ，读取 Scratch Pad 数据，最后进行数据转换，将串行读取的数据转换成实际值，循环读取 25次 将所有 DSl8820温度数据完全读完，一次交替测试完成，整个流程如图 3所示。 图 2 DS18B20连线图
