基于AVR单片机的ds18b20的温度采集系统Word文档格式.doc

1、2 DS18B20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0.5 0C。其具体工作时序图如下：图1 DS18B20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960s，再将数据线拉高15至60s，然后，DS18B20发出60至240s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2 DS18B20读“1”时序图区读操作：主机将数据线从高电平拉至低电平1s以上，再

2、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15s至60s，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60s，包括两个读周期间者至少1s的恢复时间。具体时序图如图2所示。图3 DS18B20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15s到60s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1s的恢复时间，所有的写间隙必须至少持续60s。具体时序图如图

3、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

4、5 系统主程序流程图软件系统的主程序：void main（void） /主函数 uint i; 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;i200;i+）led_list1（）; /温度显示 部分子程序：void init_1820（） PORTB|=（17）; PORTB&=（1 delay（300）; /480us以上 （仿真时可以200） P

5、ORTB|=（1 DDRB& delay（15）; /1560us （仿真时不得少于13） DDRB|=（1 delay（40）; /60240us write_1820（uchar x） uchar m;for（m=0;m8;m+） PORTB&if（x&（1m） /写数据，从低位开始 else PORTB& delay（10）; /1560us PORTB|=（1 uchar read_1820（） uchar temp,k,n;temp=0;for（n=0;nn+） delay（2）; DDRB&k=（PINB&7）; /读数据,从低位开始 if（k） temp|=（1n）;temp&d

6、elay（15）; /60120us （仿真时不得少于15） DDRB|=（1return （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）:66682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。