基于AVR單片機和DS18B20的多點溫度測量系統
介紹基于AVR單片機、BASCOM-AVR語言和DS18B20傳感器的多點溫度測量系統。利用AVR單片機內部的E2PROM,建立了位置編號和傳感器序列號的對應關系表,實現了在多點溫度測量系統中對多個傳感器的識別和處理,并給出了具體的編程實例。
關鍵詞:單總線;數字溫度傳感器;單片機
Several Points Temperature Measuring System Based on AVR SCM and DS18B20
GAO Yuqin
(Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China)
Key words: monobus; digital temperature sensor; SCM
1DS18B20和BASCOM-AVR簡介
DS18B20是美國DALLAS公司生產的單總線數字溫度傳感器,從DS18B20讀出或寫入的信息僅需要一根口線。在單總線工作方式下,允許一條信號線上掛接多個DS18B20,特別適合于構成遠距離多點溫度測控系統,從而大大簡化了系統布線,提高了可靠性,降低了成本,而實現這些的關鍵在于每片DS18B20都有唯一的ROM代碼(64位產品序列號)。在多點溫度測控系統中,ROM代碼是識別和操作DS18B20的基礎;無論讀取還是選擇對某一個傳感器進行操作,主機必須發送64位ROM代碼。
BASCOM-AVR是MSC Electronics公司推出的基于AVR系統的軟件開發仿真平臺。程序語句和Micrsoft VB/QB高度兼容;為標準LCD顯示器、I2C芯片和單總線協議芯片等擴充了專用語句;內置模擬終端和程序下載功能;內置軟件仿真平臺用于測試;編譯產生的運行代碼可在所有帶內部存儲器的AVR微控制器中運行。DEMO版本可生成2KB程序代碼。BASCOM-AVRDEMO版安裝軟件包可到http://www.mcselec.com免費下載。?
DS18B20是美國DALLAS公司生產的單總線數字溫度傳感器,從DS18B20讀出或寫入的信息僅需要一根口線。在單總線工作方式下,允許一條信號線上掛接多個DS18B20,特別適合于構成遠距離多點溫度測控系統,從而大大簡化了系統布線,提高了可靠性,降低了成本,而實現這些的關鍵在于每片DS18B20都有唯一的ROM代碼(64位產品序列號)。在多點溫度測控系統中,ROM代碼是識別和操作DS18B20的基礎;無論讀取還是選擇對某一個傳感器進行操作,主機必須發送64位ROM代碼。
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3.1獲取序列號(64位ROM代碼)
操作單總線數字溫度傳感器必須嚴格按規定的協議操作,即應按以下順序操作:初始化、ROM操作命令、暫存存儲器操作命令、數據傳輸。在ROM操作命令中,有兩條命令專門用于獲取傳感器序列號:讀ROM命令(33H)和搜索ROM命令(F0H)。讀ROM命令只能在總線上僅有一個傳感器的情況下使用。搜索ROM命令則允許總線主機使用一種“消去”處理方法來識別總線上所有的傳感器序列號。為了建立64位ROM代碼和測量位置點傳感器之間的關系,我們選用讀ROM命令(33H)。DS18B20的64位ROM代碼結構如圖2所示:
操作單總線數字溫度傳感器必須嚴格按規定的協議操作,即應按以下順序操作:初始化、ROM操作命令、暫存存儲器操作命令、數據傳輸。在ROM操作命令中,有兩條命令專門用于獲取傳感器序列號:讀ROM命令(33H)和搜索ROM命令(F0H)。讀ROM命令只能在總線上僅有一個傳感器的情況下使用。搜索ROM命令則允許總線主機使用一種“消去”處理方法來識別總線上所有的傳感器序列號。為了建立64位ROM代碼和測量位置點傳感器之間的關系,我們選用讀ROM命令(33H)。DS18B20的64位ROM代碼結構如圖2所示:
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如果某一傳感器損壞,只需按上述連接方法,撥動開關K2輸入損壞傳感器的位置編號,將新的DS18B20插入Z1插座重新測試,單片機自動根據讀取的編號值將測得的ROM代碼取代E2PROM中相同位置編號處的原ROM代碼即可。
3.2多點溫度的巡回測量
開關K1打開,將T斷開處接上。由于已經在上面獲取了多個DS18B20的ROM代碼并在AVR單片機內部的E2PROM中建立了測量位置點和傳感器64位ROM代碼之間的關系表,因此對多個溫度的巡回測量的步驟如下:
(1)發跳過ROM命令CCH。
(2)發啟動所有在線的DS18B20進行溫度轉換命令44H。
(3)延遲1s。
(4)發匹配ROM命令55H。
(5)按照E2PROM中建立的關系表的順序取出64位ROM代碼發送到單總線。
(6)發讀溫度值命令BEH,讀取溫度值。
(7)進行CRC校驗和數據處理后送LCD顯示器顯示。
(8)重復第4步到第7步,直到所有的DS18B20測量處理完。
(9)再重復第1步到第8步,進行下一輪的巡回測量。
如果只對某一個DS18B20進行溫度測量,只要將第1步的跳過ROM命令CCH,改為匹配ROM命令55H,將撥動開關撥到和要測量的DS18B20的編號相對應的數值上,單片機90S8515讀取撥動開關的數值(編號)n,到E?2PROM建立的關系表中從(n-1)×8開始的單元取出ROM代碼發送到總線,去掉第8步,其余和上面步驟相似即可。
測試中,DS18B20選擇芯片出廠時默認的12位轉換精度,轉換的結果用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供。關于DS18B20可參考DALLAS公司的數據手冊。
多點溫度巡回測量的主要程序如下:
上述兩個程序可以編寫為兩個子程序,主程序在初始化工作完成后,讀開關K1的狀態,如為打開狀態調用溫度巡回測量部分的子程序;如為閉合狀態調用獲取ROM代碼子程序。
4.1設置報警限值
DS18B20設有溫度高低限報警功能。DSl8B20的存儲器由兩部分組成:一個是9字節的靜態RAM,其中第0和第1字節用于存儲16位的溫度轉換值,第2(高溫限TH)和第3字節(低溫限TL)作為溫度報警限值或通用存儲器單元供用戶使用;另一個是非易失性的E2PROM。當靜態RAM作為溫度報警限值使用時,可以在系統安裝和工作前,用寫RAM命令4EH將高溫限TH和低溫限TL寫入第2和第3字節單元。由于靜態RAM掉電后信息即丟失,因此需要再通過拷貝RAM命令48H將第2和第3字節單元的溫度報警限值拷貝到E2PROM中。主程序只要在初始化部分使用重調E2PROM命令B8H,就可以將E?2PROM中的溫度報警限值重新拷貝到靜態RAM中。
4.2報警處理
系統正常工作時,在啟動所有的DS18B20作溫度轉換后,可以使用報警搜索命令ECH,發現溫度值高于TH或低于TL的數值時,則讀取報警的DS18B20的ROM代碼,通過查AVR單片機內部E2PROM中測量位置點和傳感器64位ROM代碼之間的關系表即可得到報警的DS18B20的位置編號,從而啟動語音報警或在LCD上顯示報警點的位置編號。
本文的設計方法,將DS18B20 ROM代碼的獲取和溫度的測量融為一體,利用單片機內部的E?2PROM建立了測量位置點和ROM代碼之間的關系表,用簡單的硬件及編程方法實現了多點溫度的測量、數字溫度傳感器的出錯指示和識別,大大有利于系統的調試和擴充,能有效降低成本,縮短開發周期。在糧庫測溫系統、冷庫測溫系統、中央空調系統、智能建筑自控系統等多點溫度測量系統中將獲得廣泛的應用。
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- AVR單片機(54987)
- DS18B20(80013)
- DS1(28893)
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2018-11-06 15:18:17
如何利用單總線與DS18B20通信
本文是武漢市海聯天下物聯網有限公司技術團隊內部學習筆記,將詳細講解DS18B20溫度顯示以及51單片機如何利用單總線與DS18B20通信,DS18B20重要時序掌握。——技術部 張傲現象描述 使用DS18B20測量溫度,并在數碼管中顯示出來。
2021-11-19 06:09:22
如何去使用STM32控制DS18B20溫度傳感器
前言溫度傳感器是各種傳感器中最常用的一種,在做項目時經常會需要測量當前的溫度,而DS18B20采用單總線協議,即與單片機借口僅需占用一個I/O端口,無需任何外部元件,僅需要一個上拉電阻,即可
2021-08-24 06:25:29
如何啟動DS18B20?
溫度傳感器DS18B20實物圖原理圖單總線單片機通過1-Wire協議與DS18B20進行通信,將溫度讀出單總線驅動代碼借用了藍橋杯賽點數據資源包給的onewire.c修改添加了幾處DS18B20對時
2022-01-21 08:29:21
如何實現在同一個IO口上接多個DS18B20,進行多點溫度測量教程
{DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0delay_us(60); DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(2); } }}因為單片機只對一個DS18B20進行操作,就不
2016-05-12 20:24:00
如何實現在同一個IO口上接多個DS18B20,進行多點溫度測量教程
{DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0delay_us(60);DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(2); } }}因為單片機只對一個DS18B20進行操作,就不需要讀取ROM編碼
2018-09-23 20:05:12
如何調試DS18B20溫度傳感器
可以記錄或者寫的。元器件這里說下應該有的元器件,一個可用的單片機,一個DS18B20。要點在調試過程中,應該主要注意以下要點,如果不注意可能就會調試失敗。(1)上拉電阻因為DS18B20是單總線協議,如果總從機都不操作這根線或者主從機想讀寫1的話,必須要有這個電阻,那么這個電阻怎么確定的的呢?這個
2022-01-17 07:03:46
怎么采用DS18B20和NiosⅡ設計的遠程溫度控制系統?
采用AT89S51系列單片機、傳感器DS18B20和NiosⅡ設計的遠程溫度控制系統具有結構新穎、電路簡單、體積小和控制方便等優點。
2021-04-30 06:09:54
怎樣去獲取DS18B20的溫度數據呢
之前在樹莓派系列的文章中寫過DS18B20獲取溫度數據。當時樹莓派有1-wire接口,可以直接以讀文件的形式讀取到溫度。18.樹莓派3B+ 1-wire獲取DS18B20溫度現在在STC單片機里面
2022-02-18 06:24:59
怎樣通過STC89C52單片機與溫度芯片DS18B20通信
主要是通過STC89C52單片機與溫度芯片DS18B20通信,讓LCD1602來顯示溫度,其電路原理圖如下:注意:DS18B20有字一面朝我們,管腳朝下,依次接入地、單片機管腳、以及5V,其中還需要接
2021-12-07 07:22:05
詳解DS18B20溫度傳感器的用法
明DS18B20與Arduino的用法。(1)一路溫度測量硬件連接圖將DS18B20溫度傳感器的VCC和GND分別連接至Arduino Uno控制器的 5V和GND,以給DS18B20提供電源,DS18B20的DQ引腳接至Arduino Uno控制器數字引腳D2,且并聯4.7kΩ的上拉電阻。`
2018-09-06 17:12:48
一種新型多點測溫系統的設計(基于DS18B20設計的多點測溫
一種新型多點測溫系統的設計(基于DS18B20設計的多點測溫系統)
介紹DS18B20的基本特性,和基于DS18B20設計的多點測溫系統。給出了
2009-10-15 23:50:461897
51單片機DS18B20測量溫度實驗
用一片DS18B20構成測溫系統,測量的溫度精度達到0.1度,測量的溫度的范圍在-20度到+50度之間,用4位數碼管顯示出來
2011-05-10 10:11:1228943
基于DS18B20的多點溫度測量系統的設計_畢業設計
本文介紹了基于DS18B20和STC89C52RC的多點溫度測量的方法和原理,利用DSI8B20單總線溫度傳感器和單片機與其它外圍設備結合在一起實現溫度的測量和顯示。該設計主要分為以下三大部分:硬件
2014-11-26 15:10:0889
51單片機DS12C887時鐘芯片DS18B20溫度芯片1602
51單片機DS12C887時鐘芯片DS18B20溫度芯片1602液晶顯示時鐘和溫度測量系統。時間很準確。同時也能測量溫度。
2017-03-15 17:01:1773
基于單片機的多點溫度測量系統
簡單、精度高、抗干擾能力強、工作穩定等特點。 本文介紹基于AT89C51單片機、C語言和DS18B20傳感器的多點溫度測量系統設計及其在Proteus平臺下的仿真。利用51單片機的并行口,同步快速讀取8支DS18B20溫度,實現了在多點溫度測量系統中對多個傳感器的快速精確識別和處理
2018-04-13 11:39:3976
DS18B20的低功耗溫度測量系統設計詳析
DS18B20 數字溫度傳感器和 MSP430 單片機構成了低功耗溫度測量系統, 該系統具有結構簡單、誤差率低、功耗低、抗干擾能力強、擴展性好等優點。
2018-04-26 09:17:4310
AVR單片機十日通:關于EEPROM讀寫與DS18B20的應用介紹(10)
欣世紀電子阿迪老師單片機系列視頻教程之《AVR單片機十日通》,這是第十日:EEPROM讀寫與DS1302和DS18B20的應用B
2018-07-06 04:45:003929
如何使用AVR單片機與溫度傳感器DS18B20進行多點溫度測量
介紹了一種基于AVR 系列單片機ATmega8 與單總線數字溫度傳感器DS18B20 進行多點溫度測量的方法,給出了在一根單總線掛接多個DS18B20 的接口電路,及DS18B20 序列號讀取方法和其與單片機通信的C 語言程序,該方法簡單、易用,已經在一些電路中得到了應用。
2018-10-26 17:39:3314
藍橋杯之單片機設計與開發(19)——DS18B20
溫度傳感器DS18B20DS18B20是美信公司的一款溫度傳感器,單片機可以通過1-Wire協議與DS18B20進行通信,最終將溫度讀出。1-Wire總線的硬件接口很簡單,只需要把DS18B20
2021-11-04 17:21:002
51單片機之DS18B20[
一文讀懂DS18B20溫度傳感器及編程對于新手而言 DS18B20基本概念僅做了解最重要的是利用單片機對DS18B20進行編程讀取溫度信息并把讀取到的溫度信息利用數碼管LCD1602或者上位機進行
2021-11-11 17:36:01149
51單片機DS18B20溫度讀取
本文是武漢市海聯天下物聯網有限公司技術團隊內部學習筆記,將詳細講解DS18B20溫度顯示以及51單片機如何利用單總線與DS18B20通信,DS18B20重要時序掌握。——技術部 張傲現象描述 使用DS18B20測量溫度,并在數碼管中顯示出來。
2021-11-12 14:21:0125
51單片機驅動DS18B20溫度傳感器測量溫度
51單片機驅動DS18B20溫度傳感器測量溫度1.DS18B20溫度傳感器介紹;2.51單片機驅動DS18B20測量溫度1.DS18B20溫度傳感器介紹;①引腳定義引腳符號說明1GND地2DQ單總線
2021-11-21 11:51:0341
基于DS18B20多點測溫源碼
DS18B20 單線數字溫度傳感器,多個 DS18B20 可以并聯在惟一的單線上,實現多點測溫。里面包含源碼和文章詳解。致力于開源項目的分享!
2023-01-05 16:28:3316
基于51單片機DS18B20溫度測量仿真設計
運用所學單片機知識,完成溫度信號的測量。要求如下:單片機系統選擇使用AT89C51,溫度傳感器采用DS18B20,在LED顯示器上顯示頻率值,另外LED顯示器使用動態方式顯示。
2023-10-22 17:47:07790
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