2.2.2 设计要求
1.MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个数字式温度检测系统。
2.采用数字式温度传感器DS18B20为检测器件,进行温度检测,测温范围在-55℃~+125℃以内,检测精度为0.0625℃;
3.温度显示采用4位共阳LED 数码管显示。
4.此设计电路中应有一定的抗干扰措施:
(1)电源、地线、传输干扰及其对策:
单片机应用系统需要的直流电源都是有交流电源变换而来的,这一变化过程存在着暴动和干扰。为消除直流电源的干扰,可采取以下措施:
1) 采用集成稳压块单独供电;
2)使用直流开关电源;
(2)硬件抗干扰措施:
①采用隔离技术;
②采用系统监控技术;
(3)软件抗干扰措施:
1)采用数字滤波提高数据采集的可靠性;
2)程序运行失常的抗干扰措施:
①设立软件陷阱
②加软件“看门狗”
2. 3 主要元器件的选择
2.3.1 中央处理单元CPU
单片机已成为电子系统中进行数据采集、信息处理、通信联络和实施控制的重要器件。通常利用单片机技术在各种系统、仪器设备或装置中,形成嵌入式智能系统或子系统。中央处理器的选择直接关系到所做系统的性能,要选择既便宜又实用的单片机款型。文献综述
AT89C52是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.3.2 温度传感器的选择
本文采用Dallas公司生产的一种新型温度传感器DS18B20,它集温度测量、A/D转换于一体,其测量范围宽(-55℃~+125℃),精度高(0.0625℃),DS18B20是一款具有单总线结构的器件。由DS18B20组建的温度测量单元体积小,便于携带、安装。同时,DS18B20的输出为数字量,可以直接与单片机连接,无需后级A/D转换,控制简单。由于DS18B20具有单总线特性,便于扩展,可在一根总线上挂接多个DS18B20来组建温度测量网络。
3 温度传感器的原理
3.1 系统的基本构成
该系统利用单片机AT89C52作为系统的控制中心,采用一线制数字温度传感器DS18B20,将两轮测量到的温度值送入单片机中,进行实时显示。
3.2 温度传感器DS18B20的工作原理
3.2.1 温度传感器DS18B20的简介来.自/优尔论|文-网www.youerw.com/
1.DS18B20基本知识
DS18B20引脚图
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,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。 引脚如图3-1所示。
2.DS18B20产品的特点
(1)独特的单线接口方式:当DS18B20与微处理器连接时,仅需要一条数据线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。
(2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
(3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
(4)测量温度范围在-55°C到+125°C之间。固有测温分辨率为0.5°C。
(5)数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
(6)内部有温度上、下限控制设置。