基于AVR单片机的ds18b20的温度采集系统Word文档格式.doc
《基于AVR单片机的ds18b20的温度采集系统Word文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于AVR单片机的ds18b20的温度采集系统Word文档格式.doc（4页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2DS18B20的工作原理
DS18B20支持“一线总线”接口，在一定程度上提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量，如：
环境控制、设备或过程控制、测温类消费产品等。
DS18B20可以程序设定为9-12位的分辨率，精度为0.50C。
其具体工作时序图如下：
图1DS18B20的初始化时序图
对于DS18B20操作时首先应将它复位。
将DQ线拉低480至960μs，再将数据线拉高15至60μs，然后，DS18B20发出60至240μs的低电平信号（存在脉冲），这时主机才能对它进行其它操作。
具体时序图如图1所示。
图2DS18B20读“1”时序图区
读操作：
主机将数据线从高电平拉至低电平1μs以上，再使数据线升为高电平，从而产生读起始信号。
从主机将数据线从高电平拉至低电平起15μs至60μs，主机读取数据。
在读时间间隙的结尾，数据线引脚被外部上拉电阻拉到高电平。
所有读时间隙必须最少60μs，包括两个读周期间者至少1μs的恢复时间。
具体时序图如图2所示。
图3DS18B20写“1”时序图
写操作：
当主机将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。
有两种写时间隙：
写1时间隙和写0时间隙。
数据线电平变低后，DS18B20在15μs到60μs这段时间内对数据线进行检测，如数据线为高电平则写1；
若为低电平，则写0，完成了一个写周期。
时间写周期间至少有1μs的恢复时间，所有的写间隙必须至少持续60μs。
具体时序图如图3所示。
3温度采集系统的硬件设计
该系统主要有两部分组成，一部分是温度采集部分，一部分是温度显示部分。
均采用LED显示。
DS18B20数据线接AVR单片机的PB7，数据线和Vcc间接一4.7k上拉电阻。
显示部分用了AVR单片机的三个I/O口，分别PB0、PB1、PB2。
在单片机与LED显示管之间有两片74LS595移位寄存器，一片控制位码操作，一片控制段码操作。
寄存器的特点是能使采集到的温度能够串行输入，并行输出。
先移位后通过同步时钟锁存。
具体的硬件结构框图如图4。
按键控制电路
Atmega16单片机
温度采集
显示
报警
图4系统的硬件总体框图
3温度采集系统的软件部分
系统的主程序如图5所示。
图5系统主程序流程图
软件系统的主程序：
voidmain（void）//主函数
{uinti;
OSCCAL=0Xa2;
//系统时钟校准，不同的芯片和不同的频率
io_init（）;
//mega8初始化
convert1_1820（）;
//温度转换（1850us---754次）
led_row1=count*10;
//转换结果（扩大100倍）
led_assign（）;
//数据分配
for（i=0;
i<
200;
i++）led_list1（）;
//温度显示
}
部分子程序：
voidinit_1820（）
{PORTB|=（1<
<
7）;
PORTB&
=~（1<
delay（300）;
//480us以上（仿真时可以200）
PORTB|=（1<
DDRB&
delay（15）;
//15~60us（仿真时不得少于13）
DDRB|=（1<
delay（40）;
//60~240us
}
write_1820（ucharx）
{ucharm;
for（m=0;
m<
8;
m++）
{PORTB&
if（x&
（1<
m））//写数据，从低位开始
else
PORTB&
delay（10）;
//15~60us
PORTB|=（1<
}
ucharread_1820（）
{uchartemp,k,n;
temp=0;
for（n=0;
n<
n++）
delay
（2）;
DDRB&
k=（PINB&
7））;
//读数据,从低位开始
if（k）
temp|=（1<
n）;
temp&
delay（15）;
//60~120us（仿真时不得少于15）
DDRB|=（1<
return（temp）;
}
5结论
DS18B20单总线传感器硬件具有设计简单、精度高、线性度好、替代性好等优点。
经实验表明该系统可靠性高、重复性好，基本能够符合温度的实时检测，同时还能对温度进行多路的采集。
因此，该系统在温度测量环境中有一定的实用和参考价值。
本文的特点在于用ATmega单片机代替传统单片机。
参考文献
[1]金伟正.单线数字温度传感器的原理与应用.电子技术应用,2000（6）:
66~68
[2]海涛.ATmega系列单片机原理及应用—C语言教程[M].机械工业出版社,2008.
[3]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社,2007.
作者简介：
海涛，男，硕士生导师，高级工程师，主要研究方向为工业自动化及检测仪表。
邹鸣，男，硕士研究生，研究方向为综合自动化。
升级会员 