使用AT89C51和DS18B20溫度測量方法

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溫度的測量和控制在激光器、光纖光柵的使用及其他的工農業生產和科學研究中應用廣泛。溫度檢測的傳統方法是使用諸如熱電偶、熱電阻、半導體PN結之類的模擬溫度傳感器。信號經取樣、放大后通過模數轉換，再交自單片機處理。被測溫度信號從溫敏元件到單片機，經過眾多器件，易受干擾、不易控制且精度不高。因此，本文介紹一種新型的可編程溫度傳感器DS18B20，他能代替模擬溫度傳感器和信號處理電路，直接與單片機溝通，完成溫度采集和數據處理。DS18B20與AT89C51結合實現簡溫度檢測系統，該系統結構簡單，抗干擾能力強，適合于惡劣環境下進行現場溫度測量，有廣泛的應用前景。 

　　2溫度測量系統硬件 

　　系統結構圖如圖1所示[1]。這里通過上拉電阻直接驅動LED顯示。以增加線路復雜度為代價，減少芯片數量。 

　　2．1數字溫度傳感器DS18B20 

　　DS18B20是美國DALLAS公司推出的單總線數字測溫芯片。他具有*的單總線接口方式，僅需使用1個端口就能實現與單片機的雙向通訊。采用數字信號輸出提高了信號抗干擾能力和溫度測量精度。他的工作電壓使用范圍寬(3．0～5．5 V)，可 
以采用外部供電方式，也可以采用寄生電源方式，即當總線DQ為高電平時，竊取信號能量給DS18B20供電。他還有負壓特性，電源極性接反時，DS18B20不會因接錯線而燒毀，但不能正常工作。可以通過編程實現9～12位的溫度轉換精度設置。由表1[2]可見，設定的分辨率越高，所需要的溫度數據轉換時間就越長，在實際應用中要將分辨率和轉換時間權衡考慮。 

　　DS18B20采用3腳TO-92封裝，形如三極管，同時也有8腳SOIC封裝，還有6腳的TSOC封裝。測溫范圍為－55～+125℃，在一10～85℃范圍內，精度為±0．5℃。每一個DS18B20芯片的ROM中存放了一個64位ID號：前8位是產品類型編號，隨后48位是該器件的自身序號，后8位是前面56位的循環冗余校驗碼。又因其可以采用寄生電源方式供電。因此，一條總線上可以同時掛接多個DS18B20，實現多點測溫系統。另外用戶還可根據實際情況設定非易失性溫度報警上下限值TH和TL。DS18B20檢測到溫度值經轉換為數字量后，自動存入存儲器中，并與設定值TH或TL進行比較，當測量溫度超出給定范圍時，就輸出報警信號，并自動識別是高溫超限還是低溫超限。 

用DS18820測量溫度，在其內部就能進行A/D轉換，輸出數字量與單片機直接通訊，無需外加A/D轉換器，轉換速度快，降低了成本，而且簡化了電路，提高了系統的集成度，使其滿足了簡的要求。這個溫度傳感器稍加改良，配合半導體制冷器還能實現高精度的溫度控制功能。

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