基于TQ2440的DS18B20嵌入式测温系统设计

"DS18B20测温系统设计文档" 本文档详述了一种基于ARM-Linux平台的DS18B20数字测温系统的构建，主要关注于TQ2440嵌入式系统开发板的应用。DS18B20是一款流行的数字温度传感器，因其易于使用和高精度而在众多领域得到了广泛应用。嵌入式系统，尤其是以ARM为核心的处理器，已经成为现代科技的基石，被广泛应用于各类设备和系统中。 1. 嵌入式测温系统概述 嵌入式测温系统的发展背景反映了ARM处理器在各个领域的普遍应用，包括导弹导航、航空电子、网络通信、工业自动化、智能IC卡以及日常生活中的各种设备。在温度测量和控制方面，嵌入式系统的重要性不言而喻，如消防电气、电力设备、空调系统、交通工具、医疗设备以及化工机械等领域的温度检测。 1.2 DS18B20测温系统设计意义 本设计采用经济实惠的TQ2440开发板和DS18B20传感器，旨在构建一个简单且精确的数字测温系统。系统的核心是S3C2440芯片和DS18B20传感器，后者通过串行I/O接口提供数字温度读数，数据通过四位一体的数码管直观显示。 1.3 设计流程 设计过程包括需求分析、系统总体设计和软硬件设计。在需求分析阶段，明确系统目标和用户需求；系统总体设计阶段则根据需求确定功能和架构，并规划软硬件结构；在软硬件设计阶段，DS18B20传感器的DQ线、74LS164移位寄存器和数码管连接至TQ2440的GPIO端口，电源和接地分别连接至相应的电源和接地引脚。 系统实现的关键在于DS18B20的通信协议，它使用单总线（1-Wire）接口，允许在一个总线上挂载多个传感器，简化了硬件布线。软件部分可能涉及Linux驱动程序的编写，以读取传感器数据并将其转化为可显示的温度值。此外，还需要编写用户界面程序，可能是一个简单的命令行工具或者图形界面，用于实时显示温度读数。 1.4 性能与优势 DS18B20的突出特点是其内置的温度转换器和数字接口，减少了外部组件的需求，降低了系统复杂性。同时，由于其支持多点线路，可以在单一数据线上连接多个传感器，这使得扩展温度监测网络变得非常方便。此外，其测量范围宽（通常在-55℃到+125℃之间），精度高（±0.5℃），适合多种环境条件下的温度监控。 DS18B20测温系统是嵌入式应用中的一个实用案例，展示了如何结合TQ2440开发板和DS18B20传感器实现高效、准确的温度测量。对于学习和开发嵌入式系统，尤其是对温度控制感兴趣的工程师和技术人员，这个设计文档提供了一个有价值的参考。