温度监控系统设计实验报告
测控装置实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,测控技术在工业生产、科学研究、军事等领域发挥着越来越重要的作用。
测控装置作为测控技术的核心,其性能直接影响着测控系统的稳定性和准确性。
本实验旨在通过实际操作,深入了解测控装置的原理、结构、功能以及应用,提高学生对测控技术的认识和操作能力。
二、实验目的1. 熟悉测控装置的基本原理和组成;2. 掌握测控装置的调试方法和操作技巧;3. 学会分析测控装置在实际应用中的问题,并提出解决方案;4. 提高学生的动手能力和创新意识。
三、实验内容1. 测控装置基本原理及组成本实验主要介绍了测控装置的基本原理和组成,包括传感器、信号调理电路、数据采集与处理系统、执行机构等部分。
传感器负责将物理量转换为电信号,信号调理电路对信号进行放大、滤波等处理,数据采集与处理系统对信号进行数字化处理,执行机构根据处理结果执行相应的动作。
2. 测控装置调试方法(1)传感器调试:根据实际测量需求,选择合适的传感器,并对传感器进行校准和标定,确保测量精度。
(2)信号调理电路调试:对信号调理电路进行参数设置,使信号达到最佳状态,如放大倍数、滤波频率等。
(3)数据采集与处理系统调试:设置数据采集参数,如采样频率、分辨率等,并对采集到的数据进行处理和分析。
(4)执行机构调试:根据实际需求,对执行机构进行参数设置,确保执行机构能够准确执行指令。
3. 测控装置应用实例本实验以温度测控系统为例,介绍了测控装置在实际应用中的具体操作。
包括:(1)选择合适的温度传感器,如热电偶、热电阻等;(2)搭建温度测控系统,包括传感器、信号调理电路、数据采集与处理系统、执行机构等;(3)对系统进行调试,确保系统稳定运行;(4)根据实际需求,对温度数据进行采集、处理和分析,实现对温度的实时监控和控制。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过本次实验,我们成功搭建了一个温度测控系统,实现了对温度的实时监测和控制。
系统稳定运行,测量精度达到预期要求。
DS18B20温控实验报告 - 副本

桂林航院电子工程系单片机课程设计与制作说明书设计题目:DS18B20数字温度计的设计专业:通信技术班级:学号:姓名:指导教师:2012年 6 月 28 日桂林航天工业学院单片机课程设计与制作成绩评定表单片机课程设计与制作任务书专业:通信技术学号: 2 姓名:一、设计题目:DS18B20数字温度计的设计二、设计要求:1.要求采集温度精确到度。
2.显示测量温度三、设计内容:硬件设计、软件设计及样品制作四、设计成果形式:1、设计说明书一份(不少于4000字);2、样品一套。
五.完成期限: 2010 年月日指导教师:贾磊磊年月日教研室:年月日目录一摘要 (1)设计要求 (1)二理论设计 (2)硬件电路计 (2)2.1.1芯片介绍 (2)2.1.2 DS18B20简介 (7)设计方案 (9)2.2.1.显示方案 (9)2.2.2.系统硬件电路设计 (11)2.2.3软件设计流程及描述 (11)三.系统的调试 (13).硬件的调试 (13)实验结果 (19)四、设计注意事项 (19)点阵设计注意事项 (20)单片机注意事项 (16)仿真器使用注意事项 (16)五.设计心得体会 (17)总结与体会 (17)摘要在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
因此,单片机广泛用于现代工业控制中。
本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。
设计自控装置实验报告

设计自控装置实验报告引言自控装置是利用传感器对环境进行监测,通过控制器对执行机构进行控制,以实现自动化控制的装置。
在工业、农业、交通等领域广泛应用。
本实验旨在设计并搭建一个简单的自控装置来控制温度。
材料与方法材料:- Arduino开发板- 温度传感器- 执行机构(例如风扇或加热器)- 电阻、电容、继电器等电子元件- 连接线方法:1. 连接温度传感器到Arduino开发板的模拟输入端口。
2. 连接执行机构到Arduino开发板的数字输出端口。
3. 根据温度传感器的输出值,通过控制器来决定执行机构的工作状态,从而实现温度的控制。
4. 编写Arduino代码来完成温度控制的逻辑。
结果与分析根据实验设计的自控装置,我们成功地实现了对温度的控制。
在实验过程中,当温度传感器的读数超过设定的阈值时,控制器会通过输出口控制风扇开启,降低环境温度;当温度低于阈值时,控制器则关闭风扇。
通过这种方式,我们可以保持环境温度在一个合适的范围内,提高舒适度,并保护温度敏感的设备。
实验总结本实验通过设计自控装置,实现了对温度的自动控制。
在实验过程中,我们学习了如何使用Arduino开发板搭建自控装置,并编写对应的控制逻辑。
通过本实验,我们不仅加深了对自动化控制原理的理解,还锻炼了实际动手能力。
此外,我们对自控装置的应用有了更深入的了解。
自控装置可以广泛应用于各个领域,如工业控制系统、农业温室控制、交通信号灯控制等。
这些应用可以提高生产效率、降低能耗,并且提供了更安全、便捷的生活环境。
需要注意的是,自控装置的设计需要根据具体的需求进行调整和改进。
在实际应用中,还需要考虑到其他因素,如可靠性、精度、系统稳定性等。
总的来说,这次实验让我们对自动化控制技术有了更深入的了解,并为今后的学习和实践提供了基础。
温度控制系统实验报告

温度控制系统实验报告温度控制系统实验报告一、引言温度控制系统作为现代自动化领域的重要组成部分,广泛应用于工业生产、家电和环境控制等领域。
本实验旨在通过搭建一个简单的温度控制系统,了解其工作原理和性能特点。
二、实验目的1. 了解温度控制系统的基本原理;2. 掌握温度传感器的使用方法;3. 熟悉PID控制算法的应用;4. 分析温度控制系统的稳定性和响应速度。
三、实验装置本实验使用的温度控制系统由以下组件组成:1. 温度传感器:用于测量环境温度,常见的有热敏电阻和热电偶等;2. 控制器:根据温度传感器的反馈信号,进行温度控制;3. 加热器:根据控制器的输出信号,调节加热功率;4. 冷却装置:用于降低环境温度,以实现温度控制。
四、实验步骤1. 搭建温度控制系统:将温度传感器与控制器、加热器和冷却装置连接起来,确保各组件正常工作。
2. 设置控制器参数:根据实际需求,设置控制器的比例、积分和微分参数,以实现稳定的温度控制。
3. 测量环境温度:使用温度传感器测量环境温度,并将测量结果输入控制器。
4. 控制温度:根据控制器输出的控制信号,调节加热器和冷却装置的工作状态,使环境温度保持在设定值附近。
5. 记录数据:记录实验过程中的环境温度、控制器输出信号和加热器/冷却装置的工作状态等数据。
五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析,我们可以得出以下结论:1. 温度控制系统的稳定性:根据控制器的调节算法,系统能够在设定值附近维持稳定的温度。
但是,由于传感器的精度、控制器参数的选择等因素,系统可能存在一定的温度波动。
2. 温度控制系统的响应速度:根据实验数据,我们可以计算出系统的响应时间和超调量等参数,以评估系统的控制性能。
3. 温度传感器的准确性:通过与已知准确度的温度计进行对比,我们可以评估温度传感器的准确性和误差范围。
六、实验总结本实验通过搭建温度控制系统,探究了其工作原理和性能特点。
通过实验数据的分析,我们对温度控制系统的稳定性、响应速度和传感器准确性有了更深入的了解。
大棚智能温控实验报告

大棚智能温控实验报告大棚智能温控是一种利用传感器和控制系统实现对大棚内温度进行自动调控的技术,可以提高农作物的生长效率,减少能源消耗。
为了验证大棚智能温控的效果,我们进行了一次实验。
实验材料和仪器:1. 大棚:使用面积为10平方米的大棚,安装了透明的塑料薄膜。
2. 温控器:使用一款智能温控器作为控制系统,可以根据设定的温度范围自动控制大棚内的温度。
3. 传感器:在大棚内设置了温度传感器,可以实时监测大棚内的温度。
4. 加热设备:使用一台电热器作为加热设备,可以通过控制器开关来调节加热功率。
5. 计算机:用于与温控器和传感器进行连接和数据采集。
实验步骤:1. 设置温度范围:根据农作物的需求,我们将温度范围设置在18℃到30℃之间。
2. 开始记录数据:启动温控器和传感器,开始记录大棚内的温度数据。
3. 观察温度变化:通过计算机上的监控界面,实时观察大棚内的温度变化。
4. 调节加热功率:当大棚内温度低于设定的最低温度时,打开加热器并逐渐增加加热功率,直到温度达到设定范围为止。
当温度高于设定的最高温度时,关闭加热器。
5. 结束记录数据:记录实验过程中的温度变化数据。
6. 分析实验结果:利用记录的数据,分析大棚智能温控系统对温度的调控效果。
实验结果:通过实验数据的分析,我们发现大棚智能温控系统可以有效地维持大棚内的温度在设定范围内波动。
在实验过程中,大棚内的温度在18℃到30℃之间波动,温度波动幅度较小,并且温度变化与设定的目标温度基本一致。
实验结论:大棚智能温控系统可以有效地控制大棚内的温度,提高农作物的生长效率。
通过对温度的精确调控,可以减少能源的浪费,降低农业生产成本。
同时,智能温控系统的自动化调控还可以减少人工操作,提高工作效率。
进一步改进:在实际应用中,还可以进一步改进智能温控系统。
例如,可以增加湿度传感器,实现对大棚内湿度的自动调控;可以引入光照传感器,实现对大棚内光照强度的自动调控。
通过综合调控大棚内的温度、湿度和光照等因素,进一步提高农作物的生长效率。
多路温度监测实验报告

一、实验目的1. 掌握多路温度监测系统的基本原理和设计方法。
2. 熟悉温度传感器的应用和特性。
3. 学会使用相关电子元件和仪器进行系统搭建。
4. 提高动手能力和实践操作技能。
二、实验原理多路温度监测系统主要利用温度传感器对多个测温点进行实时监测,并将采集到的温度数据传输到上位机进行处理和分析。
本实验采用DS18B20温度传感器和AT89C51单片机为核心控制器,通过单总线接口实现多路温度数据的采集。
三、实验仪器与设备1. 单片机开发板:AT89C512. DS18B20温度传感器:3个3. LCD1602显示屏:1个4. 按键模块:1个5. 电源模块:1个6. 蜂鸣器:1个7. 连接线:若干四、实验步骤1. 系统搭建:(1)将AT89C51单片机插入开发板,连接电源模块;(2)将3个DS18B20温度传感器通过单总线接口连接到AT89C51单片机的P3.7端口;(3)将LCD1602显示屏、按键模块、蜂鸣器等外围设备连接到相应的端口;(4)连接电源,确保系统正常工作。
2. 程序编写:(1)编写AT89C51单片机程序,实现温度采集、显示、报警等功能;(2)编写LCD1602显示屏显示程序,显示当前温度、温度状态、温度阈值等信息;(3)编写按键模块控制程序,实现温度阈值设置、模式切换等功能;(4)编写蜂鸣器报警程序,当温度超过阈值时,蜂鸣器发出报警声。
3. 系统测试:(1)启动系统,观察LCD1602显示屏是否正常显示温度信息;(2)调整按键模块,设置温度阈值,观察系统是否能够正确判断温度是否超过阈值;(3)将温度传感器放置在不同温度环境下,观察系统是否能够准确采集温度数据。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功,LCD1602显示屏正常显示温度信息;2. 通过按键模块设置温度阈值,系统能够正确判断温度是否超过阈值;3. 将温度传感器放置在0℃、25℃、50℃等不同温度环境下,系统能够准确采集温度数据。
温度监测系统实验报告

一、实验目的1. 熟悉温度监测系统的基本组成和原理。
2. 掌握温度传感器的应用和数据处理方法。
3. 学会搭建简单的温度监测系统,并验证其功能。
二、实验原理温度监测系统主要由温度传感器、数据采集器、控制器、显示屏和报警装置等组成。
温度传感器将温度信号转换为电信号,数据采集器对电信号进行采集和处理,控制器根据设定的温度范围进行控制,显示屏显示温度信息,报警装置在温度超出设定范围时发出警报。
本实验采用DS18B20数字温度传感器,该传感器具有体积小、精度高、抗干扰能力强等特点。
数据采集器采用单片机(如STC89C52)作为核心控制器,通过并行接口读取温度传感器输出的数字信号,并进行相应的处理。
三、实验器材1. DS18B20数字温度传感器2. STC89C52单片机3. LCD显示屏4. 电阻、电容等电子元件5. 电源模块6. 连接线四、实验步骤1. 搭建温度监测系统电路,包括温度传感器、单片机、显示屏、报警装置等。
2. 编写程序,实现以下功能:(1)初始化单片机系统;(2)读取温度传感器数据;(3)将温度数据转换为摄氏度;(4)显示温度数据;(5)判断温度是否超出设定范围,若超出则触发报警。
3. 连接电源,启动系统,观察温度数据变化和报警情况。
五、实验结果与分析1. 系统搭建成功,能够稳定运行,实时显示温度数据。
2. 温度数据转换准确,显示清晰。
3. 当温度超出设定范围时,系统能够及时触发报警。
六、实验总结1. 本实验成功地搭建了一个简单的温度监测系统,实现了温度数据的采集、处理和显示。
2. 通过实验,加深了对温度传感器、单片机、显示屏等电子元件的理解和应用。
3. 实验过程中,学会了如何编写程序,实现温度数据的处理和显示。
七、实验建议1. 在实验过程中,注意电路连接的准确性,避免因连接错误导致实验失败。
2. 在编写程序时,注意代码的简洁性和可读性,便于后续修改和维护。
3. 可以尝试将温度监测系统与其他功能结合,如数据存储、远程传输等,提高系统的实用性和功能。
水温控制系统stm32实验报告

水温控制系统stm32实验报告设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升水,容器为搪瓷器皿(其他容器也可)。
水温可以在一定范围内设定,并能实现在10℃-70℃量程范围内对每一点温度的自动控制,以保持设定的温度基本保持不变。
要求(1)可键盘设定控制温度值,并能用液晶显示,显示最小区分度为0.1℃;(2)可以测量并显示水的实际温度。
温度测量误差在+0.5℃内;(3)水温控制系统应具有全量程(10℃-70℃)内的升温、降温功能(降温可用半导体制冷片、升温用800W以内的电加热器);(4)在全量程内任意设定一个温度值(例如起始温度+15℃内),控制系统可以实现该给定温度的恒值自动控制。
控制的最大动态误差<+4℃,静态误差<+1℃,系统达到稳态的时间<15min(最少两个波动周期)。
人机交互模块的设计温度控制系统经常是用来保证温度的变化稳点或按照某种规律进行变化。
但是通常温度具有惯性大,滞后性严重的特点,所以很难建立很好的数学模型。
所以在本次实验中我们采用了性能高又经济的搭载ARM Cortex-M内核的STM32F429的单片机作为它的微控制处理器。
人机交互模块主要是有普通的按键和一块彩色液晶屏幕所组成。
该实验中采用的是模糊的PID 算法,完成对系统的设计。
温度检测模块的设计传统的测温元件有热电偶,热敏电阻还有一些输出模拟信号的温度传感器。
但这些元件都需要较多的外部元件的支持。
电路复杂,制作成本高。
因此在本次实验中我们采用了美国DALLAS半岛公司推出的一款改进型的智能温度传感器 DS18B20。
此温度传感器读数方便,测温范围广,测温准确,输出温度采用数字显示更加智能化。
温度检测模块是以DS18B20温度传感器作为核心,将测量的温度信号传递给STM32单片机芯片进行温度的实时检测,并通过数码管显示。
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温度监控系统设计引言:温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监控系统。
文中传感器理论单片机实际应用有机结合,详细地讲述了利用热敏电阻作为热敏传感器探测环境温度的过程,以及实现热电转换的原理过程。
本设计应用性比较强,设计系统可以作为生物培养液温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度检测,利用单片机实现温度调节并通过计算机实施温度监控。
设计后的系统具有操作方便,控制灵活等优点。
本设计系统包括温度采集模块,单片机最小系统,显示模块,按键控制模块,报警模块和指示模块六个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。
方案设计:总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器,温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计,系统由6个模块组成:主控制器、测温电路、显示电路、报警电路、控制电路及指示电路。
主控制器由单片机AT89C52实现,测温电路由温度传感器DS18B20实现,显示电路由4位LED数码管直读显示,,报警系统由蜂鸣器和发光二级管构成,控制电路由按键构成,指示电路由发光二极管组成。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,并且加有报警装置,超过温度可发出警示,还可以调整报警温度。
该设计控制器使用单片机AT89C52,测温传感器使用DS18B20,用4位共阳极LED数码管以I/O传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
实验目的和要求:1.学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。
2.掌握LED数码管显示的原理及编程方法。
3.掌握矩阵式键盘的原理及使用方法。
4.掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。
实验原理:用温度传感器芯片。
温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号,直接发送给单片机,转换后通过显示电路既可以显示。
基本芯片及其原理:单片机微型计算机简称单片机,是指在一块芯片体上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O接口等部件,构成一个完整的微型计算机。
目前,新型单片机内还有A/D及D/A转换器、高速输入/输出部件、DMA通道、浮点运算等特殊功能部件。
由于它的结构和指令功能都是按工业控制设计要求设计的,特别适用于工业控制及其数据处理场合,因此,确切的称谓是微控制器,单片机只是习惯称呼。
(1)单片机的特点1)有优异的性能价值比。
2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各个功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取措施,适合于恶劣环境下工作;也易于产品化。
3)控制功能强。
为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有及其丰富的转移指令、I/O口逻辑操作及位处理指令。
一般来说,单片机的逻辑控制功能及运行速度高于同意档次的微机。
4)单片机的系统扩展和系统配置都比较典型、规范,而且非常容易构成各种规模的应用系统。
(2)单片机并行I/O接口的扩展单片机与外部交换信息是通过I/O接口电路来实现的。
AT89C51单片机本身有4个8位的并行I/O口P0-P3,但实际使用时往往再增加些I/O口,以便与外部设备交换数据。
AT89C51单片机外部RAM和扩展I/O接口是统一编址的。
用户可以把外部64KB RAM空间的一部分作为扩展I/O接口地址空间,每一个I/O 接口相当于一个RAM存储单元,访问外部RAM存储单元就像访问外部I/O接口,即用“MOVX”指令对扩展I/O接口进行输入输出操作。
查询式键盘属于独立式键盘,键盘的各个按键之间彼此是独立的且是最简单的键盘电路。
每个键地接入一根数据输入线。
如图所示。
注意:由于每一个按键均需要一根I/O口线,当键盘按键数量比较多时,需要的I/O口线也较多,因此独立式键盘只适合于按键较少的应用场合。
一般情况下,按键数等于占用I/O 端口数。
查询式键盘的结构图如图所示:图 查询式键盘的接口电路查询式键盘可以工作在多种方式下,中断方式、程序查询方式、定时查询发送和中断查询方式。
在中断模式下,按键的数量受到外部中断源的限制。
在有特殊需要的场合,还可以借用内部的定时器中断。
所以在这种模式下,按键的数目小于外部中断源和单片机定时器数量之和。
程序查询和定时查询类似,都是通过读I/O 状态,当有键被按下时相应的I/O 口线变为低电平,而未被按下的键对应的I/O 口线保持为高电平,这样通过读I/O 口状态可判断是否有键按下和哪一个键被按下。
温度传感器及其原理:独特的单线接口方式,DS18B20在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。
测温范围 -55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃。
工作电源: 3~5V/DC 。
DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器该装置信号线高的时候,内部电容器 储存能量通由1DS18B20的电源也可以从外部3V-5 .5V 的电压得到。
DS18B20采用一线通信接口。
因为一线通信接口,必须在先完成ROM 设定,否则记忆和控制功能将无法使用。
主要首先提供以下功能命令之一: 1 )读ROM , 2 )ROM 匹配, 3 )搜索ROM , 4 )跳过ROM , 5 )报警检查。
这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM 序列号,可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件,同时,总线也可以知道总线上挂有有多少,什么样的设备。
若指令成功地使DS18B20完成温度测量,数据存储在DS18B20的存储器。
一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。
测量结果将被放置在DS18B20内存中,并可以让阅读发出记忆功能的指挥,阅读内容的片上存储器。
温度报警触发器TH 和TL 都有一字节EEPROM 的数据。
如果DS18B20不使用报警检查指令,这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。
在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。
写TH,TL 指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。
通过缓存器读寄存器。
所有数据的读,写都是从最低位开始。
引脚图:温度的读取:DS18B20在出厂时以配置为12位,读取温度时共读取16位,所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度,还需要判断正负。
前5个数字为符号位,当前5位为1时,读取的温度为负数;当前5位为0时,读取的温度为正数。
16位数字摆放是从低位到高位,温度的关系图下图所示。
DS18B20的初始化:(1)先将数据线置高电平“1”。
(2)延时(该时间要求的不是很严格,但是尽可能的短一点)(3)数据线拉到低电平“0”。
(4)延时750微秒(该时间的时间范围可以从480到960微秒)。
(5)数据线拉到高电平“1”。
(6)延时等待(如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。
据该状态可以来确定它的存在,但是应注意不能无限的进行等待,不然会使程序进入死循环,所以要进行超时控制)。
(7)若CPU读到了数据线上的低电平“0”后,还要做延时,其延时的时间从发出的高电平算起(第(5)步的时间算起)最少要480微秒。
(8)将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
DS18B20的写操作:(1)数据线先置低电平“0”。
(2)延时确定的时间为15微秒。
(3)按从低位到高位的顺序发送字节(一次只发送一位)。
(4)延时时间为45微秒。
(5)将数据线拉到高电平。
(6)重复上(1)到(6)的操作直到所有的字节全部发送完为止。
(7)最后将数据线拉高。
DS18B20的读操作:(1)将数据线拉高“1”。
(2)延时2微秒。
(3)将数据线拉低“0”。
(4)延时15微秒。
(5)将数据线拉高“1”。
(6)延时15微秒。
(7)读数据线的状态得到1个状态位,并进行数据处理。
(8)延时30微秒。
DS18B20内部结构图:DS18B20工作原理:DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。
DS18B20测温原理如图3所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将重新被装入,计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
图3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。
图3DS18B20温度值格式表这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FE6FH,-55℃的数字输出为FC90H 。
DS18B20的外部电源供电方式:在外部电源供电方式下,DS18B20工作电源由VDD引脚接入,此时I/O线不需要强上拉,不存在电源电流不足的问题,可以保证转换精度,同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器,组成多点测温系统。