由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统

第20卷第2期

2002年6月佳木斯大学学报(自然科学版)JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.20No.2June.2002文章编号:1008-1402(2002)02-0156-03

由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统

赵　斌,　匡丽红,　孙　明

(黑龙江八一农垦大学,黑龙江密山158308)①

摘　要:　介绍了数字式温度传感器DS1820的工作特点与工作原理,利用DS1820的单总线数字输出的特点和单片机技术,给出了一种基于由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统的硬件结构和软件流程.鉴于DS1820的特点,本系统节省单片机的口线及A .D转换器等硬件设备,节约资金

关键词:　单线制;温度传感器;自动测试系统

中图分类号:　TP229.31　　　文献标识码:　A

0　引　言

传统的粮仓温度检测采用热敏电阻作为温度敏感元件,热敏电阻成本低,而且,热敏电阻的可靠性相对较差,测温精度低.DS1820为温度敏感元件的储粮温度自动测试系统.该系统以586以上PC、A,DS1820通过1根口线与单片机相连接,,所有测量操作均通过PC机软件的菜单命令进行.、.基本能满足仓储粮情检测的要求.

1　DS1820由美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS1820,可把温度信号直接转换成9位串行数字信号供单片机处理.由于每片DS1820含有唯一的硅串行数,故在一条总线上可挂接多个DS1820(试验表明,当一条总线上挂接的DS1820超过8个时,就必需解决微处理机的总线驱动问题).信息写入DS1820或读出DS1820仅需单线接口,同时总线本身也可以向所挂接的DS1820供电,而无需额外电源,由

.DS1820的测温范围为55℃～125℃,精DS1820构成的温度检测系统无需任何处围硬件,系统结构简单

度0.5℃,在1S(典型值)内把温度转换为数字量,用户自设定温度报警上下限,其值是非易失的,报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限[1].

　　DS1820的引脚图如图1所示.GND是地,DQ是数据输入 输出脚,VDD

是可选的电源.每只DS1820都可以设置成两种供电方式,即数据总线供电方式和

外部供电方式.

.DS1820主要由3个主要数字器件组成:DS1820的内部结构如图2所示

64BIT闪速ROM,温度传感器,非易失性温度报警触发器.每一个DS1820都有一

个唯一的64位长的序号存放在闪速ROM中,开始的8位是产品类型编码

(DS1820编码均为10H).接着的48位是每个器件唯一的序号,最后的8位是前面

56位的CRC码.图1　DS1820引脚图

①收稿日期:2001-12—15

作者简介:赵斌(1970-),男,黑龙江哈尔滨人,黑龙江八一农垦大学讲师,工学硕士.

由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统

第2期　　　　　　赵　斌等:由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统157

DS1820的测温原理为内部计数器对一个受温度影

响的振荡器计数,在低温时振荡器的脉冲可以通过门电

路,而到达某一个设置高温时,振荡器的脉冲无法通过门

电路.计数器设置为-55℃,同时计数器复位在当前温度

值上,电路的振荡器的系数进行补偿,计数器重新开始计

数直至回零,如果门电路仍未关闭,则重复以上过程.温

度表示值为9位,由DS1820中的两个8位RAM储存,

高位为符号位,低位为温度值.

2

　测试系统原理及程序流程图图2　DS1820内部结构图

图34　DS1820与单片机构成的系统图

图3为基于DS1820.

息,试验表明,,当总线电缆为双

绞线屏蔽电缆时,正常通讯距离可达到150m,单片机将多路温度

测量信号经通信电路传送给PC主机,主机通过显示器和打印机

输出测量结果及故障自检信息.图4为DS1820与单片机相连的

单线多点温度测量系统图.为保证在有效的DS1820时钟周期内

提供足够的电流,用一个MOSFET管和89C51的P1.0口来实现对

接收及电源仅DS1820总线的上拉,由于采用单线制,数据的发送、

用一根总线(注意,VDD和GND引脚都必须接地),接收口必须是

三态的,在这里用P1.1口作发送口,P1.2口作接收口[2].

无论进行单点或多点温度测量,在进行系统安装及工作之前,

首先要弄清每一只DS1820的序列号,应将DS1820逐个挂接总

线,读出其序列号.其工作过程如下:单片机P1.1口发低电平至少

480Λs,复位DS1820,待DS1820发响应脉冲由P1.2接收后,通过发

送口发送读ROM命令的机器码33H,然后发送口发出一个负脉

冲(15Λs)并通过接收读取DS1820序号值的一位直到读完序号值

的全部56位,依此方法可读出所有DS1820的序号.需要注意的

是,在读写DS1820时,必须严格地保证读写时序,否则将无法读

取测温结果.

系统工作的软件流程如图5所示.图5　统统软件流程图

由DS1820构成的单线多点储粮温度自动测试系统

158　　　　佳木斯大学学报(自然科学版)　　　　　　　2002年3　结束语

该测试系统结构简单,易于增减传感器的数量.由于数字温度传感器以数字形式输出温度量,传输可靠性好,抗干扰能力强,易于与总线连接.此系统还可用于食品、化工、智能楼宇等环境的温度实时检测.参考文献:

[1]　DallasSemiconductordatabooks[M].DallasSemiconductorCorporation,1995.

[2]　何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1991.

ANAUTOMATICMEASURINGSYSTEMOFTEMPERATURE

FORGRAINSTORAGEBASEDONDIGITALSENSORDS1820

ZHAOBin,　KUANGLi-hong,　SUNMing

(HeilongjiangAugustFirstAgricultureUniversity,Mishan158308,China)

ABSTRACT:　ThispaperintroducesthecharacteristicsandworkingprincipleofdigitalsensorDS1820.Bymakinguseoftheadvantageofthecharacteristicsof1-wiredigitaloutputofDS1820andthemicrocomputertechnique,anautomaticmeasuringsystemoftemperatugrainstoragebasedonDS1820isproposed.Andthestructureandsoftwareeasuringsystemaregiven.BasedonDS1820’scharacteristics,thesystembusofthemicrocomputer,evendoesnotusetheA Dconverter,whichtnitalremarkably.

KEYWORDS:　1-wiresorre;automaticmeasuringsystem