楊 明,李 晶(.吉林化工學院信息與控制工程學院;.吉林信息工程學校 電子教研組,吉林 吉林 30)
多功能溫度智能控制器
楊明1,李晶2
(1.吉林化工學院信息與控制工程學院;2.吉林信息工程學校電子教研組,吉林吉林132022)
摘要:DS18B20是一種可組網的高精度數字式溫度傳感器,具有單總線的獨特優點,可以使用戶輕松地組建起傳感器網絡,可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠。本文介紹了DS18B20數字溫度傳感器在單片機下的硬件連接,并給出了硬件設計流程。
關鍵詞:溫度測量;數字溫度傳感器;單總線
溫度是一個基本的物理量,它是工農業生產過程中最普遍、最重要的工藝參數之一。隨著工農業的不斷發展,對溫度測量的要求越來越高,而且測量范圍也越來越廣。因此,對溫度檢測技術的要求也越來越高。尤其是在溫室控制過程中,溫度更是一個重要的參數,合理的溫度范圍和準確的溫度測量對提高產品質量、產量,降低消耗,實現農業自動化,均有積極作用。測量溫室溫度的環境復雜多樣,要求精度高,實時性強,但又不能太過昂貴,要結合國民實際情況來設計。
溫度的檢測有許多種方法,但考慮到實際應用于溫室的環境,還有考慮價格和精度等因素,還考慮到方便添加檢測點的情況。DALLAS公司的DS18B20單總線數字溫度傳感器,具有獨特的單接口方式,結構簡單,價格便宜,測溫范圍廣,準確度高,已經在冷庫、糧倉、溫室、儲罐等多個方面有了廣泛應用[1]。其采用一線總線接口,只需要一根數據線就可以實現供電和數據傳輸功能。用戶可以根據需要,自由設置臨界報警點,并通過編程實現9到12位分辨率,可分辨溫度達到0.0625℃[2]。
多功能溫度智能控制器采用STC89S52單片機,其整個系統包括時鐘電路、串口下載電路、電平轉換電路、復位電路和主芯片[3]。STC89S52單片機集成了ISP在線編程功能,可以進行串口調試下載,其工作頻率和工作電壓范圍較其他單片機更寬,綜合性價比更高。
設計采用模塊化的方法,把各個模塊分出來,使其可以獨立運行,也可獨立使用。整個儀器除感溫器件和紅外感應器件外,主要由單片機,數碼管顯示電路,LED指示報警電路,繼電器控制電路,時鐘電路,紅外控制電路,數碼管亮度控制電路,穩壓電路。單片機控制溫度傳感器檢測轉換溫度,并把檢測到的溫度值通過總線發送給單片機,單片機通過BCD轉換后驅動數碼管顯示。若超過預設警示值,則進行報警顯示。紅外接收頭接收到紅外控制信號后直接給單片機,單片機翻譯后執行相應動作。
總電路的設計在Protel99SE中進行,系統總電路圖,見圖2:
本文設計了一個基于STC89S52單片機和DS18B20的多功能溫度智能控制器,其結構簡單,成本低廉,實用性強。在系統的設計過程中,充分考慮了功能的可擴展性,可以靈活增加功能。既可用于農業溫室大棚的溫度測量,也可用于工業廠礦的工作溫度監控。
參考文獻:
[1]唐耀庚.熱敏電阻器在多點溫度測量中的應用[J].傳感器技術,2002,5(02):50-52.
[2]Y.Zhang,N.Wei.ApplicationofDS18B20tomeasurement temperaturesystem[J].JournalofHuaiyinInstitute ofTechnology,2002,11(05):57-59.
[3]黃國輝.基于STC89S52單片機的智能路線識別系統設計[J].白城師范學院學報,2013,27(05):24-27.