单总线DS18B20多点温度测量与显示
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更新于2024-09-14
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"单总线多点测温系统利用DS18B20传感器通过单总线进行ID寻址和温度数据采集。"
在本文中,我们将深入探讨单总线多点测温系统的设计和实现,重点是使用DS18B20温度传感器以及其在单总线通信协议下的工作原理。
### DS18B20传感器介绍
DS18B20是一款集成了温度传感器、A/D转换器和非挥发性存储器的数字温度传感器。每个传感器都有一个唯一的64位序列号(ROM),使得它可以在同一总线上与其他多个DS18B20设备并存,实现多点测温。这种ID寻址能力是单总线协议的关键特性之一。
### 单总线协议
单总线协议是一种简单的一线通信协议,由Dallas Semiconductor(现Maxim Integrated)开发。在这个协议下,数据在单根线(DQ)上双向传输,由时钟信号控制数据的发送和接收。主控制器(通常是微控制器)负责提供时钟脉冲,并通过改变数据线的状态来传输和接收数据。
### 系统硬件设计
在代码示例中,`DQ`被定义为`P3^5`,表示连接DS18B20的数据线与微控制器的P3.5口相连。另外,还有两个用于控制译码器HC138的引脚(`hc138a`和`hc138b`),这可能用于扩展I/O接口,以便连接更多的DS18B20传感器。
### 温度数据处理
温度数据存储在`temp_data`数组中,包括高精度和低精度部分。`add1`数组则存储了DS18B20的ROM地址,用于识别和寻址每个传感器。在实际应用中,需要对每个传感器进行初始化,读取其ROM地址,并通过单总线协议发送命令来获取温度数据。
### 显示部分
`seg`和`seg1`数组代表了7段显示器的段码,用于将采集到的温度值转化为7段显示格式。在实际系统中,这些数据会通过驱动电路驱动LED显示器或液晶显示屏,以可视化地展示当前的温度读数。
### 应用场景
单总线多点测温系统常用于环境监测、设备散热管理、智能家居、工业自动化等领域,能够实时监测并记录多个位置的温度变化,对于确保系统稳定运行和提高能源效率具有重要意义。
总结来说,单总线多点测温是通过DS18B20传感器和单总线通信协议实现的分布式温度测量方案,具有硬件简单、扩展性强的特点。通过微控制器的编程控制,可以轻松地读取多个传感器的温度数据,并将其显示出来。
2011-12-21 上传
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