(6)可编程分辨率为9~12位,9位对应的可分辨率为0.5°C、10位对应的可分辨率为0.25°C、11位对应的可分辨率为0.125°C、12位对应的可分辨率为0.0625°C,DS18B20还可以实现高精度测温。
(7)在9位分辨率时,把温度转换为数字最多只需要93.75ms;12位分辨率时,把温度转换成数字最多只需要750ms,显然9位分辨率的转换速度更快。
(8)测量的结果可以直接输出为数字温度信号,通过“一线总线”串行口传送给CPU,于此同时还可传送CRC校验码,抗干扰纠错能力非常强。
(9)负压特性。当电源极性接反时,芯片不会因为发热而烧毁,但是不能正常的工作[1]。
2、应用范围
(1)冷藏库、粮食库、储存冷冻罐头库、电脑机房、电力控制房、电缆线槽等温度测量以及控制领域。
(2)轴类零件、缸体以及箱体、纺织布机、家用空调等具有狭小空间的设备温度测量以及控制。
(3)我们常使用的汽车空调、家用冰箱、冷藏柜以及保持物品干燥的中低温干燥箱等。
(4)供热、制冷管道所消耗的热量计算、中央空调每家每户所使用的热能计算等。
1.4本课题的主要研究内容
本文研究的主要内容是研制一种基于一线总线的温度测试系统。该温度测试系统由美国DALLAS半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为-55~125摄氏度,分辨率最大可达0.0625摄氏度。DS18B20可以直接读出被测温度值,而且采用3线制与单片机相连,减少了外部硬件电路,具有低成本和易使用的特点。
设计内容与要求:
(1)了解PIC单片机开发板的结构和功能。
(2)学习MPLAB软件,PIC单片机结构、一线总线技术、DS18B20芯片的内容。
(3)实现温度采集、显示、报警以及开关量输出的温控系统设计的软件编写。
DS18B20有三个主要的数据部件:(1)64位的激光ROM;(2)温度灵敏元件;(3)非易失性温度警告触发器TH和TL。
本课题由DS18B20实现对温度的采集,由6位共阴极LED数码管实现温度显示系统。利用MPLAB软件编写温度采集系统首先必须了解DS18B20的性能,按照系统设计功能的要求,DS18B20温度传感器内部系统程序设计包括主函数、DS18B20复位函数、DS18B20写字节函数、DS18B20读字节函数、温度采集计算转换函数和LED显示函数等,最终实现高精度的温度测量。
1.5 本章小结
本章首先介绍了温度传感器对我们生活的重要意义,指出了温度测试系统发展的现状以及所面临的问题。接下来介绍了现在比较先进的数字温度传感器DS18B20的一些特点与性能,并且介绍了它所能适应的工作环境。最后指出了本课题的主要研究对象及其主要内容。
第二章 方案的论证
2.1 温度传感器的选择
所采用的温度传感器能够适应于大部分环境,测温精度必须高,而且不容易损坏,源`自*751~文·论^文`网[www.751com.cn在此,我选择两套方案分别进行对比论证:
方案1、采用传统的温度传感器:它是利用热敏电阻制成的,当外界温度环境变化时,电阻丝的温度也随之变化,由于电路上电压恒定,根据公式U=IR,电流也随之变化,我们就可以根据电流读出相对应的温度显示。这种温度传感器虽然使用范围广,但是精度低,可靠性差,而且容易损坏。不适合高精度,高要求的工业场合,一般用于家电,小功率器件等物品。