传感器应用实例：单点温度采集电路的设计
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BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路， 它配以热释电红外传感器和外接少量元器件就可构成被动 式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧 光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等 装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、 走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报
1.3.2 DS18B20的使用方法
DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据 线实现数据的双向传输，对一般的单片机来说，单纯的 硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件 的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片 的访问。
DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的 数据位有着严格的时序要求。只有严格遵守通讯协议才 能保证数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种 信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序 都是将主机作为Master（主机），单总线器件作为 Slave（从机）
1.非接触式温度传感器测量原理
2.非接触式温度传感器特点
(1)测量过程中，由于传感器和被测量物体间没有发生 任何接触，所以不用考虑被接触物体的粘附、腐蚀、 磨损等自身物理特性对传感器造成损害。
(2)受空间局限性小。对于一些距离较远不易接触到的 被测量目标可以远距离测量温度或者温度变化迅速 （瞬变）物体也可以测量。
3.AD590引脚
AD590的引脚共有3个，但是只使用了两个引脚，就是（+）
1脚和（-）2脚，第3脚是接外壳做屏蔽用，可以不用。
4.测温应用电路 (1) 基本应用电路
(2) 摄氏温度测量电路
1.3.5非接触式温度传感器
非接触式温度传感器中的敏感元件与被测对象互不接触， 常用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速 （瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分 布。
DS18B20的操作时序图
① DS18B20的复位时序如图1-35所示。
② DS18B20的读时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程， 如图1-36所示。
读时序是主机先把单总线拉低，在之后的l5s内必须释放单 总线，以便将数据传输到单总线上。DS18B20完成一个 读时序至少需要60s。
（5）DS18B20传感器的引脚必须要正确识别，一旦接反就 会立刻发热，有可能烧毁；如果引脚接反，传感器总是显 示85℃。正确接法：面对着扁平的那一面，左负右正。
1.3.4 AD590集成温度传感器
1.AD590简介
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成感温电 流源，其输出电流与绝对温度成比例，具有低成本、高阻 抗电流输出、设计电路简单、精度高等特点，广泛应用于 不同的温度控制场合和测温。
(3)对于一些不方便接触测量的目标可以实现测量，例 如旋转机械、运动中的目标等。
但是，非接触式温度传感器容易受到环境因素干扰， 对目标的长期连续测量比较困难。
3.热释电人体红外传感器
热释电人体红外传感器一般都采用差动平衡结 构，由敏感元件、场效应管，滤光窗等组成 。
4. 热释电人体红外传感器应用
任务1.3 单点温度采集电路的设计
1.3.1 DS18B20温度传感器
1.DS18B20基本知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即 单总线器件，具有线路简单、体积小、适用电压更宽 （3V～5.5V的电压范围）、更经济的特点。测量温度范 围为-55C～+125℃，在-10～+85℃范围内，可以程序设 定9～12位的分辨率，分辨率设定、及用户设定的报警温 度存储在EEPROM中，掉电后依然保存，精度为±0.5℃。
③ DS18B20的写时序
DS18B20的写时序也分为写0时序和写1时序两个过程， 如图1-37所示。
写0时序和写1时序的要求有所不同，写0时序时，单总线 要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之 间能够正确地采样I/O总线上的“0”电平；写1时序时，单 总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
（2）实际设计中如果有多个测温点时，系统要有自动 纠错指示能力，对DS18B20传感器序列号自动排序，减 少调试和维护工作量。
（3）DS18B20 在三线制应用时，应将其三线焊接牢固； 在两线应用时，应将VCC与GND接在一起，焊接牢固。 若VCC脱开未接，传感器只送85℃的温度值。
（4）在测量多点温度的实际应用时，如果采用的是单线连 接方式，要注意其驱动能力，不能挂接太多DS18B20， 同时还应注意最远接线距离。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3.3 单点温度采集电路的设计 1. 单点温度采集电路的设计
2.注意事项
对DS18B20的设计，需要注意以下问题：
（1）单线数字温度传感器DS18B20硬件设计简单，却 需要用较为复杂的程序配合完成。编写程序时必须严格 按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行，读、写时间 相对严格，否则会导致出错。尤其测量高温分辨力时， 对时序及电气特性参数要求更高。
警系统。
由BISS0001组成的热释电人体感应开关如图1-47所示。 RE200B热释电红外传感器的输出信号送到BISS0001进行 处理，经过两级放大，鉴幅器处理后，检出有效触发信号 Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管放大驱 动继电器去接通负载。
1.3.2 DS18B20的使用方法
DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据 线实现数据的双向传输，对一般的单片机来说，单纯的 硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件 的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片 的访问。
DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的 数据位有着严格的时序要求。只有严格遵守通讯协议才 能保证数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种 信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序 都是将主机作为Master（主机），单总线器件作为 Slave（从机）
1.非接触式温度传感器测量原理
2.非接触式温度传感器特点
(1)测量过程中，由于传感器和被测量物体间没有发生 任何接触，所以不用考虑被接触物体的粘附、腐蚀、 磨损等自身物理特性对传感器造成损害。
(2)受空间局限性小。对于一些距离较远不易接触到的 被测量目标可以远距离测量温度或者温度变化迅速 （瞬变）物体也可以测量。
3.AD590引脚
AD590的引脚共有3个，但是只使用了两个引脚，就是（+）
1脚和（-）2脚，第3脚是接外壳做屏蔽用，可以不用。
4.测温应用电路 (1) 基本应用电路
(2) 摄氏温度测量电路
1.3.5非接触式温度传感器
非接触式温度传感器中的敏感元件与被测对象互不接触， 常用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速 （瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分 布。
DS18B20的操作时序图
① DS18B20的复位时序如图1-35所示。
② DS18B20的读时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程， 如图1-36所示。
读时序是主机先把单总线拉低，在之后的l5s内必须释放单 总线，以便将数据传输到单总线上。DS18B20完成一个 读时序至少需要60s。
（5）DS18B20传感器的引脚必须要正确识别，一旦接反就 会立刻发热，有可能烧毁；如果引脚接反，传感器总是显 示85℃。正确接法：面对着扁平的那一面，左负右正。
1.3.4 AD590集成温度传感器
1.AD590简介
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成感温电 流源，其输出电流与绝对温度成比例，具有低成本、高阻 抗电流输出、设计电路简单、精度高等特点，广泛应用于 不同的温度控制场合和测温。
(3)对于一些不方便接触测量的目标可以实现测量，例 如旋转机械、运动中的目标等。
但是，非接触式温度传感器容易受到环境因素干扰， 对目标的长期连续测量比较困难。
3.热释电人体红外传感器
热释电人体红外传感器一般都采用差动平衡结 构，由敏感元件、场效应管，滤光窗等组成 。
4. 热释电人体红外传感器应用
任务1.3 单点温度采集电路的设计
1.3.1 DS18B20温度传感器
1.DS18B20基本知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即 单总线器件，具有线路简单、体积小、适用电压更宽 （3V～5.5V的电压范围）、更经济的特点。测量温度范 围为-55C～+125℃，在-10～+85℃范围内，可以程序设 定9～12位的分辨率，分辨率设定、及用户设定的报警温 度存储在EEPROM中，掉电后依然保存，精度为±0.5℃。
③ DS18B20的写时序
DS18B20的写时序也分为写0时序和写1时序两个过程， 如图1-37所示。
写0时序和写1时序的要求有所不同，写0时序时，单总线 要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之 间能够正确地采样I/O总线上的“0”电平；写1时序时，单 总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
（2）实际设计中如果有多个测温点时，系统要有自动 纠错指示能力，对DS18B20传感器序列号自动排序，减 少调试和维护工作量。
（3）DS18B20 在三线制应用时，应将其三线焊接牢固； 在两线应用时，应将VCC与GND接在一起，焊接牢固。 若VCC脱开未接，传感器只送85℃的温度值。
（4）在测量多点温度的实际应用时，如果采用的是单线连 接方式，要注意其驱动能力，不能挂接太多DS18B20， 同时还应注意最远接线距离。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.3.3 单点温度采集电路的设计 1. 单点温度采集电路的设计
2.注意事项
对DS18B20的设计，需要注意以下问题：
（1）单线数字温度传感器DS18B20硬件设计简单，却 需要用较为复杂的程序配合完成。编写程序时必须严格 按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行，读、写时间 相对严格，否则会导致出错。尤其测量高温分辨力时， 对时序及电气特性参数要求更高。
警系统。
由BISS0001组成的热释电人体感应开关如图1-47所示。 RE200B热释电红外传感器的输出信号送到BISS0001进行 处理，经过两级放大，鉴幅器处理后，检出有效触发信号 Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管放大驱 动继电器去接通负载。