环境温湿度参数实时监测系统
温湿度监测系统设计
温湿度监测系统设计简介温湿度监测系统设计是指设计一种能够实时监测环境温度和湿度的系统。
该系统可以广泛应用于许多领域，如农业、生物实验室、供应链管理和建筑管理等。
系统架构温湿度监测系统的基本架构由以下几个组件组成：传感器传感器是温湿度监测系统的核心组件，用于实时采集环境温度和湿度数据。
常见的传感器类型包括温度传感器和湿度传感器。
这些传感器可以通过多种接口（如模拟接口或数字接口）与系统主控板连接。
主控板主控板是温湿度监测系统的控制中心，负责调度传感器的工作，接收并处理传感器采集的数据。
主控板通常包括一个微处理器和一些I/O端口，用于与传感器和其他外部设备进行通信。
数据存储温湿度监测系统需要一个数据存储设备来存储传感器采集的数据。
这可以是一个本地数据库，也可以是一个云端存储解决方案。
数据存储设备需要提供高可靠性和灵活性，以满足系统运行和数据分析的需求。
用户界面温湿度监测系统需要一个用户界面，以便用户可以实时监测环境的温湿度数据。
用户界面可以是一个网页应用程序或一个移动应用程序，通过与主控板或数据存储设备进行通信，显示和更新温湿度数据。
系统设计考虑因素在设计温湿度监测系统时，需要考虑以下因素：传感器选择选择适合特定应用场景的传感器。
不同的传感器有不同的测量范围、精度和响应时间等特性。
根据具体需求选择合适的传感器以确保系统性能和准确性。
数据采集频率根据应用需求和资源限制，确定数据采集的频率。
如果需要更高的实时性，可以选择更高的采样频率。
然而，较高的采样频率可能会增加系统的数据处理和存储需求。
数据存储和处理选择适当的数据存储和处理方案。
可以选择本地数据库来存储数据，也可以选择将数据上传到云端进行存储和分析。
确保数据存储和处理方案具备良好的可靠性和性能，以满足系统的要求。
用户界面设计设计一个用户友好的界面，使用户能够方便地查看和管理温湿度数据。
用户界面应具备良好的可用性和可扩展性，以支持不同平台和设备。
系统工作流程温湿度监测系统的工作流程通常包括以下几个步骤：1.启动系统：用户启动系统，主控板开始工作。
环境监控系统方案
环境监控系统方案一、概述环境监控系统是指利用传感器和数据采集设备，对特定地点或区域内的环境参数进行实时监测和数据记录，通过数据分析和报警机制，实现对环境状况的监控与管理。
本文将介绍一个基于先进技术的环境监控系统方案，该方案具有高精度、实时性和可扩展性，可广泛应用于工业、商业等领域。
二、系统架构该环境监控系统方案的总体架构如下所示：1. 传感器：通过布置在各个监测点的传感器，实时采集环境参数数据，如温度、湿度、气体浓度等。
2. 数据采集设备：将传感器采集到的数据进行处理，转换为数字信号，并传输给数据处理中心。
3. 数据处理中心：接收来自各个数据采集设备的数据，并通过数据分析算法对数据进行处理和分析。
同时，对数据进行存储和管理，以便后续查询和分析。
4. Web端/APP：提供用户界面，用户可以通过Web端或APP查看实时的环境参数数据、历史数据曲线图、报警信息等，并进行远程监控和控制。
5. 报警机制：当环境参数超出设定的阈值时，系统将自动发出报警，同时将报警信息通过短信或电话通知相关人员，以便及时采取措施。
三、关键技术1. 传感器选择：针对不同的环境参数，选择合适的传感器进行监测。
例如，温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
2. 数据采集设备：采用先进的数据采集设备，能够实现高精度、高速率的数据采集，并对传感器采集到的模拟信号进行数字化处理。
3. 数据处理和存储：采用先进的数据处理算法，对采集到的数据进行实时处理和分析。
同时，建立数据库系统，对数据进行存储和管理，以支持后续的查询和分析。
4. 数据传输和通信：采用稳定可靠的通信方式，例如以太网、无线传输等，实现数据传输和设备之间的通信。
5. 用户界面设计：在Web端和APP上设计用户友好的界面，提供直观易用的功能，方便用户查看环境参数数据和进行远程控制。
四、系统特点1. 高精度：采用先进的传感器和数据处理算法，实现高精度的环境参数监测，并将数据精确到小数点后几位。
基于单片机的温湿度监测系统设计
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此，设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机，旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案（一）系统功能需求本系统需要实现以下功能：1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能，以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时，能够发出报警信号。
（二）系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析，然后将结果发送给显示模块进行显示，同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时，单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计（一）传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点，能够满足本系统的设计要求。
（二）单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性，能够有效地处理和控制整个系统的运行。
（三）显示模块采用液晶显示屏 1602，它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
（四）存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块，用于存储温湿度数据，方便后续查询和分析。
（五）报警模块使用蜂鸣器作为报警装置，当温湿度超出设定范围时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后，系统进入循环，不断读取传感器采集到的温湿度数据，并进行处理和分析。
环境监测与实时报警系统
设计报警系统的软件架构，包括数据采集、处理、存储和报警功能 模块，确保系统稳定、可靠。
报警阈值设定
根据环境参数的正常范围和安全标准，设定合理的报警阈值，以便及 时发现异常情况。
报警系统的功能
数据采集
实时采集环境参数，如温度、湿度、气压、污染 物浓度等。
报警触发
当采集到的数据超过设定的报警阈值时，系统自 动触发报警。
噪声实时监测案例
总结词
噪声实时监测系统通过监测噪声源的位置和强度，为噪声控制和治理提供科学 依据。
详细描述
该系统通过在城市主要道路、工业区、机场等区域布设噪声监测设备，实时采 集噪声数据，并通过数据传输网络将数据汇总到数据中心。一旦噪声超标，系 统会自动发出报警，提醒相关部门采取措施。
THANKS
土壤监测
监测指标
包括土壤pH值、有机质、 重金属含量等。
监测方法
采用化学分析、光谱分析 、电化学分析等技术手段 ，对土壤进行定期或不定 期的监测。
监测设备
包括土壤自动监测站、便 携式土壤检测仪等。
噪声监测
监测指标
包括噪声的声压级、频谱等。
监测方法
采用声学测量技术，对噪声进行实时监测。
监测设备
包括噪声自动监测站、便携式噪声检测仪等。
系统的重要性
保障安全
及时发现环境异常，预防事故发生，保障人员和设备安全。
提高效率
实时监测环境参数，帮助企业或组织快速响应，提高生产或运营 效率。
优化管理
提供全面的环境数据，支持管理者做出科学决策，优化资源配置 和管理策略。
系统的发展历程
初期阶段
01
环境监测技术起步较晚，主要依赖人工监测和简单的仪表。
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究智能家居是基于互联网技术和智能设备的一种智能化居家环境。
智能家居设备图像化、交互化、智能化、个性化的特点，让我们的生活方式发生了革命性的变化。
智能家居设备已经成为21世纪最具前景的产业之一。
目前，智能家居设备涉及了家庭安防、家庭娱乐、环境监测、智能家电、智能化生活用品等多个领域，其中环境监测是智能家居的重要功能之一。
本文将介绍智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究。
一、智能家居中环境监测的重要性智能家居，就是通过物联网技术将家庭中的所有设备连接在一起，实现家庭智能化。
而环境监测则是智能家居中的重要功能之一。
商家、企业和消费者通过智能家居设备可以实时了解家庭的温度、湿度、空气质量等，实现对家庭环境的控制。
智能家居的环境监测可以给消费者提供一个智能、舒适、省心、环保、健康的生活方式。
二、智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统1. 系统结构智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统是由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、用户交互模块五个部分组成的。
传感器负责采集温湿度信息，数据采集模块将传感器采集的温湿度数据传输到数据传输模块，数据传输模块将数据传输到数据处理模块进行数据处理，处理好后将数据通过用户交互模块反馈给用户。
2. 系统工作原理智能环境温湿度监测控制系统工作原理主要有两种方式，一种是主动传输，另一种是被动传输。
被动传输是指当传感器感应到室内温度或湿度发生变化时，会自动触发数据采集模块采集数据，并进行传输。
而主动传输是指用户可以通过智能家居APP对家庭温湿度进行监测控制，APP可以实时地向数据采集模块请求数据，实现对家庭温湿度的监测和控制。
3. 系统功能智能环境温湿度监测控制系统主要有以下几个功能：（1）实时温湿度监测智能环境温湿度监测控制系统可以实时监测家庭的温度和湿度。
实时监测可以帮助用户了解家庭环境的状态，做到心中有数。
（2）数据趋势分析智能环境温湿度监测控制系统可以对家庭温湿度的数据进行趋势分析，从而让用户更加清晰地了解家庭温湿度的变化趋势。
温湿度监控系统
温湿度监控系统温湿度监控系统是一种广泛应用于各种场所的设备，可以帮助人们实时监测和控制环境中的温度和湿度。
它在室内的空调系统、温室农业、医疗仓库、实验室等领域起着重要作用。
本文将介绍温湿度监控系统的原理、应用以及优势等方面。
一、原理及工作方式温湿度监控系统是由传感器、数据采集器、数据传输设备以及数据处理和显示系统组成的。
传感器可以实时检测环境的温度和湿度，并将数据传输给数据采集器。
数据采集器将数据通过无线或有线方式传输给数据处理和显示系统，用户可以通过该系统查看和控制环境状态。
二、应用领域1. 室内空调系统：温湿度监控系统可与空调系统结合使用，实现自动调节室内环境，提供人们舒适的工作和生活条件。
系统会根据设定的温湿度范围自动开启或关闭空调设备，提高能源利用效率。
2. 温室农业：温湿度监控系统在农业领域的应用十分广泛。
通过监控和控制温室内的温度和湿度，农民可以及时调整温室的气候，提供适宜的生长环境，促进农作物的生长和发育。
3. 医疗仓库：在医疗领域，温湿度监控系统被广泛应用于药品和医疗器械的储存和运输过程中。
通过及时监测仓库内部环境的温度和湿度，并进行报警和控制，可以保障药品和器械的质量和安全性。
4. 实验室：实验室通常有严格的温湿度要求，例如化学实验需要在特定的温湿度条件下进行。
温湿度监控系统可以帮助实验室工作人员实时监测环境参数，确保实验的准确性和可重复性。
三、优势1. 提高生产效率：在工业生产中，温湿度监控系统可以实现环境参数的自动调节，提高生产过程的稳定性和效率，减少产品质量问题。
2. 节能减排：通过温湿度监控系统，人们可以合理控制室内环境的温度和湿度，避免过度能耗，降低对环境的影响。
3. 数据记录与分析：温湿度监控系统可以记录和存储环境参数的历史数据，为用户提供数据分析和报告生成，帮助用户优化环境管理。
4. 预警功能：系统可以设置温湿度的上下限，并在超出范围时及时发出警报通知用户，防止温湿度异常导致的损失。
温湿度监控系统方案
温湿度监控系统方案温湿度监控系统方案⒈引言本文档旨在提供一个完整的温湿度监控系统方案，以便用户能够了解系统的整体设计和功能，以及相关的技术要求和环境需求。
⒉系统概述⑴系统描述温湿度监控系统是用于实时监测和记录环境中的温度和湿度，并将数据传输到中央服务器进行存储和分析的系统。
⑵系统功能●实时监测和记录环境温度和湿度数据●提供可视化界面显示温湿度数据●发出警报通知管理员当温湿度超出预设范围●数据存储和分析功能⒊技术要求⑴硬件要求●温湿度传感器：用于测量环境温度和湿度的设备●数据采集器：用于收集传感器数据并将其发送到服务器的设备●中央服务器：用于存储和分析传感器数据的设备●可视化界面：用于显示温湿度数据和系统状态的设备⑵软件要求●嵌入式软件：运行在数据采集器上，负责接收传感器数据并将其发送到服务器●服务器软件：用于接收和存储数据，并提供数据分析功能●可视化界面软件：用于显示温湿度数据和系统状态⒋系统设计⑴硬件设计●安装温湿度传感器在监测区域●部署数据采集器在每个监测区域●配置中央服务器用于存储和分析数据●连接可视化界面设备到服务器⑵软件设计●开发嵌入式软件，实现传感器数据的采集和发送功能●配置服务器软件，用于接收和存储数据，以及提供数据分析功能●开发可视化界面软件，实现数据的显示和系统状态的监测功能⒌系统测试⑴功能测试●测试温湿度监测功能是否正常●测试数据采集器和服务器之间的通信是否正常●测试警报功能是否正常⑵性能测试●测试系统的响应时间和吞吐量●测试系统的可靠性和稳定性⒍系统部署●安装温湿度传感器和数据采集器●部署中央服务器和可视化界面设备●配置系统参数和网络设置⒎系统维护和升级●定期检查和校准传感器●定期备份和维护服务器数据●及时修复软硬件故障●升级软件和固件以提高系统性能⒏附件本文档附带的附件为：●温湿度监控系统设计图纸●嵌入式软件源代码●服务器软件配置文件●可视化界面软件源代码⒐法律名词及注释●温湿度传感器：测量环境温度和湿度的设备，通常使用数字式温湿度传感器●数据采集器：将传感器数据采集并发送到服务器的设备，通常使用嵌入式系统●中央服务器：用于存储和分析传感器数据的设备，通常使用数据库和分析软件●可视化界面：用于显示温湿度数据和系统状态的设备，通常使用计算机或移动设备。
基于物联网的环境温湿度监测系统设计
基于物联网的环境温湿度监测系统设计随着物联网技术的不断发展，基于物联网的环境温湿度监测系统也得到了广泛的应用。
该系统通过无线传感器网络实时采集环境中的温湿度数据，并通过云平台进行数据分析和处理，为用户提供准确的环境监测结果。
本文将介绍基于物联网的环境温湿度监测系统的设计原理、架构以及关键技术。
首先，基于物联网的环境温湿度监测系统的设计原理是基于传感器节点和无线传输技术实现远程监测。
传感器节点通过安装在环境中的温湿度传感器采集环境温湿度数据，并通过无线通信模块将数据传输给数据中心。
传感器节点具有低功耗、小尺寸和自组网能力等特点，可以部署在不同的环境中，从而实现对不同地点的环境温湿度的实时监测。
其次，基于物联网的环境温湿度监测系统的实现架构可以分为传感器节点层、传输层和应用层三层结构。
传感器节点层通过安装温湿度传感器采集环境数据，并通过无线通信模块将数据传输给传输层。
传输层负责数据的接收和传输，将采集到的温湿度数据发送给应用层。
应用层负责数据的存储、处理和展示，根据用户需求进行分析处理，并以图形化方式展示监测结果。
再次，基于物联网的环境温湿度监测系统设计中的关键技术主要包括传感器技术、无线通信技术、大数据分析技术和云计算技术。
传感器技术是该系统的基础，通过选择合适的温湿度传感器，并进行数据校准和滤波处理，可以提高数据的准确性和可靠性。
无线通信技术通过采用低功耗的无线传输模块实现传感器数据的无线传输，如WiFi、ZigBee等。
大数据分析技术可以对大量的环境温湿度数据进行处理和分析，挖掘隐藏在数据中的有价值信息。
云计算技术提供了大规模数据存储和计算能力，能够在全球范围内实现环境监测数据的集中存储和管理。
基于物联网的环境温湿度监测系统设计需要考虑数据的安全性和可靠性。
在数据传输过程中，可以采用数据加密和身份认证等技术手段保护数据的安全性。
此外，还需保证系统的可靠性，即数据传输的稳定性和传感器节点的可靠性。
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摘要采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测就是一个工业生产中经常遇到得监测问题,采用单片机不仅具有监测方便、操作简单等优点,而且可以在节约成本得同时大幅度得提高监测质量。
本文设计了单片机构成得环境温度、湿度参数实时监测装置,本装置以单片机AT89C51为控制核心,采用独特得单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集,采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集。
LCD液晶显示屏对于当前得温度值与湿度值进行实时得显示,可以方便用户直观得了解所测得得温度、湿度环境参数值。
用户可使用按键根据自身要求设定温湿度上下限,同时,报警装置可依据用户得设定针对温湿度超限情况进行报警。
关键词:温湿度监测;超限报警;LCD显示AbstractMCU is always used in industry measurement as temperature and humidity measurement、 With MCU, it can be more convenient and simple to plete the measurement efficiently、 The paper designs a real-time temperature and humidity measurement device based on MCU、 The device adopts AT89C52 as the control、 The device also make use of DS18B20 to obtain the digital temperature signal and HS1101 to gain the analogue humidity signal、 In the design, LCD is used to display the consumers the real-time temperature and humidity clearly、 The consumer can use the buttons to change the upper and lower limits of the temperature and humidity、 And the alert in the design should work based on the limits set up by the consumers、Keywords:temperature and humidity measurement; alert over-limit; LCD前言本课题研究得主要目得就是设计一个能够提供环境得温度、湿度并具有对温度、湿度超限报警功能得装置。
人类得生存与社会中各项活动得展开与温度、湿度参数值密切相关,随着科学技术得发展,人类在不同应用领域对温度、湿度得测量提出了越来越高得要求。
日常生活中,工厂、商场、银行、医院以及各类科研场所都需要符合操作规定得温、湿度环境条件。
居民家庭中更离不开对温度、湿度得监测,室内湿度一般控制在45%至65%RH 之间,人体感觉比较舒适。
而冬季供暖期得室内湿度通常仅为10%—15%RH,在干燥得环境下呆久了,会使人皮肤紧绷,干燥上火,感觉不适,甚至使人得呼吸系统抵抗力降低,从而引发或者加重呼吸系统得疾病。
当空气湿度低于40%RH 得时候,灰尘、细菌等容易附着在鼻部与肺部呼吸道黏膜上,刺激喉部引发咳嗽,也容易发生呼吸道得其它疾病,由此可见湿度参数测量意义重大。
工厂中,产品装配过程历来都存在对装配环境中得温、湿度进行监测得问题。
温、湿度参数监测报警装置能对特定环境中得温、湿度参数进行监测并能对温、湿度超限情况及时给出报警信号。
该监测报警装置采用温、湿度传感器直接测量环境得温度、湿度,将采集到得信号分别送入单片机,由液晶显示屏显示环境得温、湿度,并可以采用键盘输入温、湿度上下限值,由报警装置完成温、湿度超限报警功能。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍,完成了课题所有要求。
第1章 方案论证1、1 课题得任务与要求该题目旨在设计一个能够提供环境得温度、湿度并具有对温度、湿度超限报警功能得装置,利用单片机及外围电路构成一个监测系统,达到如下要求:1．能对环境得温度、湿度、静电进行实时检测;2．检测得到得静电及温、湿度数据可以实时显示,静电测量得误差±<10%,温度测量得误差±<1℃,湿度测量得误差±<5%RH;3.用户可以自行设定监测中得温、湿度上、下限,超限报警。
1、2 方案论证根据本课题得任务与要求,提出两种方案进行论证。
1、2、1 方案一由于课题中涉及温度、湿度两个量得监测,由此设计出应对本课题得方案一,即采用一个温度传感器与一个湿度传感器对温、湿度进行分别测量。
基于此设想装置得基本工作原理就是:温度、湿度传感器分别采集到两路信号送入单片机,由液晶显示器实时显示环境得温度、湿度,并可通过键盘输入用户需设定得温、湿度上下限,当温、湿度超限时启动报警装置报警,整个装置得控制核心采用单片机。
在功能设计上可将整个装置分为测量模块、CPU模块、显示模块、键盘输入模块与报警模块几个部分。
方案一在元器件得选择上,选取DS18B20数字式温度传感器与HS1101湿敏电容作为温、湿度信号得采集传感器。
选取1602液晶显示屏显示温、湿度值。
DS18B20就是美国DALLAS公司生产得单总线数字式温度传感器,可直接将其测得得温度值传入单片机,再通过LCD进行显示。
而HS1101湿敏电容就是将空气得湿度值转化为该湿敏电容得电容值,电容值随湿度值得增大而增大,将该湿敏电容置于555振荡电路中,电容值得变化可转为与之成反比得电压频率信号得变化,并可以直接送入单片机。
采用温度传感器DS18B20与电容式湿敏传感器HS1101得系统结构框图如图2、1所示。
图2、1 采用温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101得系统结构框图1、2、2 方案二本方案与方案一得主要不同就是采用了SHT71数字温湿度传感器,SHT71就是瑞士Sensirion公司推出得基于CMOSens技术得新型温湿度传感器。
该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来, 发挥出强大得优势互补作用。
包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成得测温元件,并在同一芯片上,与14位得A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。
SHT71数字温湿度传感器得引脚图如图2、2所示。
图2、2 SHT71数字温湿度传感器引脚图由于SHT71数字温湿度传感器上除了温度、湿度敏感元件以外,还包括一个放大器,A/D转换器,OTP内存与数字接口,所以系统框图得以简化,采用SHT71数字温湿度传感器得系统框图如图2、3所示。
图2、3 采用SHT71数字温湿度传感器得系统框图1、3 方案比较在上述两种以传感器为主要区别得方案选择中,主要差别在于就是否运用数字传感器以及就是否考虑将温度、湿度两个传感器合二为一。
从性价比得角度分析,虽然方案1中要采用两个单独得传感器温度传感器DS18B20与湿敏传感器HS1101,瞧似有些资源浪费,但方案2得SHT71传感器得单价已胜过方案1中两个传感器售价之与,在购置传感器上得开销要大。
因此,从性价比角度考虑,方案1更优。
另一方面,电容式湿敏传感器实用化程度高,工艺成熟,性能稳定,普遍用于各种情况下湿度测量,且可以使用555振荡电路将其湿度变化对应得湿敏电容值得变化转化为脉冲频率送入单片机。
而DS18B20由于具有结构简单不需要外接电路、可用一根I/O数据线既供电又传输数据、体积小、分辨率高、转换快等优点,被广泛用于测量与控制温度得地方。
从应用程度上来说,方案1得可操作性更强。
1、4 结论通过上述方案比较最终确定选择方案1作为温湿度传感器得设计方案。
第3章硬件系统得设计与实现本系统以单片机AT89C52为控制核心,以数字式温度传感器DS18B20作为温度检测元件,以湿敏电容HS1101作为湿度检测元件。
本系统在功能设计上可将整个装置分为测量单元、CPU单元、显示单元、键盘输入单元与报警单元几个部分。
系统框图如图3、1所示。
图3、1 系统框图3、1 测量电路得设计3、1、1 温度检测单元得设计设计中采用可编程分辨率得单总线数字式温度传感器DS18B20。
DS18B20可以以9-12位数字量得形式反映所测得得温度值。
DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息,因此在微处理器与DS18B20之间仅需一条连接线(加上地线)。
用于读写与温度转换得电源可以从数据线本身获得,而无需外部电源。
因为每个DS18B20都有一个独特得64位序列号,所以多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上,这样就可以把温度传感器放在许多不同得地方,从而同时采集多处温度。
可编程分辨率得单总线数字式温度传感器DS18B20具有如下得特性:•独特得单线接口仅需一个端口引脚进行通讯•简单得多点分布应用•无需外部器件•可通过数据线供电• 零待机功耗• 测温范围-55℃—125℃• 温度以9-12位数字量读出• 温度数字量转换时间200ms(典型值)• 用户可定义得非易失性温度报警设置 • 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)得器件DS18B20引脚排列如图3、2所示。
图3、2 DS18B20引脚排列图DS18B20得引脚说明表如表3、1所示。
表3、1 DS18B20引脚说明表 GND地 DQ 数据I/ODD V 可选DD VNC空脚 DS18B20 有三个主要数字部件:1)64 位激光ROM;2）温度传感器;3）非易失性温度报警触发器TH 与TL 。
DS18B20采用如下方式从单线通讯线上汲取能量:在信号线处于高电平期间把能量储存在内部电容里,在信号线处于低电平期间消耗电容上得电能工作,直到高电平到来再给寄生电源(电容)充电。
DS18B20也可用外部+5V电源供电。
DS18B20得结构图如图3、3所示。
图3、3 DS18B20结构图当DS18B20采用寄生电源供电时,所采用电路会在I/O口或V引脚处于高电平时DD“偷”能量。
当有特定得时间与电压需求时,I/O口要提供足够得能量。
寄生电源有两个好处:1）进行远距离测温时,无需本地电源;2)可以在没有常规电源得条件下读ROM。
在寄生电源模式下,单总线与DS18B20内部得电容在大部分操作中能提供充分得满足规定时序与电压得电流给DS18B20。
然而,当DS18B20正在执行温度转换或从高速暂存器向EPPROM传送数据时,工作电流可能高达1、5mA。
这个电流可能会引起连接单总线得弱上拉电阻得不可接受得压降,这需要更大得电流,而此时DS18B20内部得电容无法提供。