1-Wire温度传感器在火灾报警系统中应用
传感器在火灾检测中的应用
传感器在火灾检测中的应用在火灾检测中，传感器起着至关重要的作用。
传感器能够及时感知到环境中的变化，并将这些变化转化为电信号或其他形式的信号，为火灾的检测和预警提供了可靠的技术支持。
本文将就传感器在火灾检测中的应用进行探讨。
一、传感器的种类及其原理1. 烟雾传感器烟雾传感器是最常见的火灾检测传感器之一。
它利用光电感应原理或离子感应原理来检测烟雾颗粒的存在。
当烟雾进入传感器时，光电传感器会发出警报，或者离子传感器中的离子会发生反应，从而触发火灾报警系统。
烟雾传感器的有效使用可以迅速发现火灾迹象，保护人们的生命财产安全。
2. 热传感器热传感器是根据火焰产生的温度升高进行检测的传感器。
当传感器检测到温度升高时，会立即触发火灾报警系统。
该类传感器可以迅速、准确地检测到火灾的蔓延情况，提供及时的预警。
3. 气体传感器气体传感器主要用于检测一氧化碳、可燃气体等火灾产生的有毒气体。
当传感器检测到有毒气体的浓度超过安全阈值时，会发出警报，从而及时采取措施避免火灾的发生和扩散。
二、传感器在火灾检测中的应用案例1. 商业建筑在商业建筑中，利用传感器对烟雾和温度的变化进行监测，可以及时发现火灾迹象。
当传感器触发火灾报警系统后，消防设施会自动启动，包括防火门的关闭、喷水灭火装置的启动等，从而保护商业建筑的安全。
2. 工厂和仓储设施在工厂和仓储设施中，通过安装烟雾和热传感器，可以及时侦测到火灾，并且发出及时的报警信息。
这有助于提前采取措施避免火灾蔓延，并确保员工和设施的安全。
3. 居民住宅传感器在居民住宅中的应用也非常广泛。
烟雾传感器可以安装在卧室和客厅等区域，通过联网功能，可以将火灾信息实时通知到住户手机上，及时采取逃生和报警措施，保障住户的安全。
三、传感器在火灾检测中的优势1. 及时性传感器能够实时感知到火灾迹象，并立即发出警报，使人们能够尽早采取逃生和灭火措施，从而减少人员伤亡和财产损失。
2. 精确性传感器通过数字化技术来精确测量和检测火灾相关的参数，如烟雾浓度、温度、气体浓度等，从而提供更加准确的火灾预警和监测。
无线传感器网络在火灾报警系统中的应用
无线传感器网络在火灾报警系统中的应用一、无线传感器网络概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是一种由大量传感器节点组成的自组织网络，这些节点能够协作收集、处理和传输信息。
随着微电子技术、通信技术以及计算能力的快速发展，WSNs在众多领域展现出巨大的应用潜力。
在火灾报警系统中，无线传感器网络的应用尤为关键，其能够实时监测环境参数，快速响应火灾情况，为火灾预防和早期发现提供了有效的技术手段。
1.1 无线传感器网络的核心特性无线传感器网络的核心特性包括自组织性、低功耗、多跳路由和高可靠性。
自组织性允许网络在没有控制的情况下自动形成和调整。
低功耗特性使得传感器节点能够在有限的能源下长时间运行。
多跳路由允许信息在网络中通过多个节点进行传输，增加了网络的覆盖范围和灵活性。
高可靠性则确保了即使部分节点失效，网络仍能继续工作。
1.2 无线传感器网络的组成无线传感器网络主要由传感器节点、汇聚节点（Sink Nodes）、通信协议和网络管理软件组成。
传感器节点负责收集数据并将其传输给汇聚节点。
汇聚节点则负责收集来自各个传感器节点的数据，并将其转发到监控系统。
通信协议定义了节点之间的数据交换规则。
网络管理软件则负责网络的配置、维护和故障诊断。
二、无线传感器网络在火灾报警系统中的应用火灾报警系统是保障人们生命财产安全的重要设施。
无线传感器网络在火灾报警系统中的应用，可以显著提高火灾检测的准确性和响应速度。
2.1 火灾检测与监测无线传感器网络可以部署在建筑物的各个关键位置，实时监测温度、烟雾、一氧化碳等与火灾相关的参数。
一旦检测到异常，传感器节点会立即将信息发送给汇聚节点，进而触发报警系统。
2.2 早期火灾预警通过分析传感器收集的数据，无线传感器网络能够预测潜在的火灾风险，并在火灾发生前发出预警，为人员疏散和火灾扑救争取宝贵时间。
2.3 火灾定位与追踪无线传感器网络能够根据传感器节点的分布和数据，确定火灾发生的大致位置，甚至追踪火灾的蔓延路径，为消防人员提供准确的火灾信息。
BASCOM-AVR 单总线(1-Wire)接口和温度计 说明书
单总线它实现了在一条数据线上进行双向数据传输使系统布线更方便图８．６．２ 程序８５１５ｄｅｆ．ｄａｔ定义度定义汉字的显示字符 Ｄｅｆｌｃｄｃｈａｒ ２ ， ３１ ， ４ ， ３１ ， ４ ， １２ ， １０ ， １８ ， １７ 天Ｐｏｒｔｃ．０接ＤＳ１８２０的数据线 Ｃｏｎｆｉｇ Ｌｃｄｐｉｎ＝Ｐｉｎ，Ｄｂ４＝Ｐｏｒｔａ．４，Ｄｂ５＝Ｐｏｒｔａ．５，Ｄｂ６＝Ｐｏｒｔａ．６，Ｄｂ７＝Ｐｏｒｔａ．７，Ｅ＝Ｐｏｒｔａ．０，Ｒｓ＝Ｐｏｒｔａ．１ Ｃｏｎｆｉｇ Ｌｃｄ ＝ １６ ＊ ２ 清ＬＣＤ显示第一行显示提示字符串 Ｌｏｃａｔｅ ２ ， １ ： Ｌｃｄ Ｃｈｒ（１） ； Ｃｈｒ（２） ２列显示汉字 Ｌｏｃａｔｅ ２ ， ８ ： Ｌｃｄ Ｃｈｒ（０） ； ＂Ｃ＂ Ｄｏ １ｗｗｒｉｔｅ ＆ＨＣＣ ： １ｗｗｒｉｔｅ ＆Ｈ４４ 启动温度转换 Ｗａｉｔｍｓ ２５５ Ｗａｉｔｍｓ ２５５ ＤＳ１８２０初始化 １ｗｗｒｉｔｅ ＆ＨＣＣ 跳过ＲＯＭ操作 １ｗｗｒｉｔｅ ＆ＨＢＥ 读温度值 Ｄａｔａ１（１） ＝ １ｗｒｅａｄ（９） 共９个字节 １ｗｒｅｓｅｔ 无ＤＳ１８２０显示 Ｅｌｓｅ Ｃｒｃ ＝ ０ Ｆｏｒ Ｉ ＝ １ Ｔｏ ９ ＣＲＣ校验正确ＣＲＣ校验正确负温度显示号 Ｅｌｓｅ Ｌｏｃａｔｅ ２ ， ３ ： Ｌｃｄ ＂ ＂ 以下显示温度ＣＲＣ校验错＊＊＊．＊ＣＲＣ计算用的表格 Ｄａｔａ ０ ， ９４ ， １８８ ， ２２６ ， ９７ ， ６３ ， ２２１ ， １３１ ， １９４ ， １５６ Ｄａｔａ １２６ ， ３２ ， １６３ ， ２５３ ， ３１ ， ６５ ， １５７ ， １９５ ， ３３ ， １２７ Ｄａｔａ ２５２ ， １６２ ， ６４ ， ３０ ， ９５ ， １ ， ２２７ ， １８９ ， ６２ ， ９６ Ｄａｔａ １３０ ， ２２０ ， ３５ ， １２５ ， １５９ ， １９３ ， ６６ ， ２８ ， ２５４ ， １６０ 是各种总线中使用信号线较少多主机时钟同步和仲裁等功能很强的总线许多接口芯片如ＬＣＤ驱动Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ都采用Ｉ２Ｃ接口而且大多数的ＩＣ卡的接口都采用Ｉ２Ｃ总线用ＡＶＲ系统构成简易ＩＣ卡读写器Ｉ２Ｃ串行总线使用两根信号线另一根是时钟线ＳＣＬ各设备的时钟线ＳＣＬ接到总线的ＳＣＬ关于Ｉ２Ｃ的详细内容请参考有关的书籍和资料因此需要用两根 Ｉ／Ｏ线来模拟实现Ｉ２Ｃ总线的功能实现Ｉ２Ｃ总线启始读ＢＡＳＣＯＭ－ＡＶＲ提供了专用的 Ｉ２Ｃ语句实验中采用的ＩＣ卡为ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ２４Ｃ０１Ａ／２／４／８／１６该类ＩＣ卡上的芯片就是采用Ｉ２Ｃ总线接口的串行ＣＭＯＳ ＥＥＰＲＯＭＡＶＲ系列的单片微控制器内部还提供了一定容量的ＥＥＰＲＯＭ设定值或密码口令字等它不仅可使系统设计节省硬件（ＥＥＰＲＯＭ芯片）和连线提高了系统的可靠性和保密性使用了ＡＶＲ片内的ＥＥＰＲＯＭ来保存密码判别ＩＣ卡的非法性写用户使用ＰＣ的键盘输入８位自定密码将密码写入用户的ＩＣ卡中（也可同时写入ＡＶＲ的ＥＥＰＲＯＭ中作为系统密码）并同系统密码核对ＩＣ卡读写器采用ＬＣＤ液晶显示器 原理图Ｅｘｐ９．ｂａｓ ￥ｒｅｇｆｉｌｅ ＝ ＂８５１５ｄｅｆ．ｄａｔ＂ ￥ｃｒｙｓｔａｌ ＝ ４００００００ ￥ｂａｕｄ ＝ ９６００ Ｄｉｍ Ｉ Ａｓ Ｂｙｔｅ ， Ｔｅｍｐ Ａｓ Ｂｙｔｅ 定义ＬＣＤ显示屏接口 Ｃｏｎｆｉｇ Ｓｃｌ ＝ Ｐｏｒｔｄ．７ 定义Ｐｏｒｔｄ．６为Ｉ２Ｃ总线的Ｄｄａ Ｃｏｎｓｔ Ａｄｒｅｓｗ ＝ ＆ＨＡ０ 定义ＩＣ卡的读地址指令字 Ｃｏｎｆｉｇ Ｐｉｎｃ．０ ＝ Ｉｎｐｕｔ ， Ｐｉｎｃ．１ ＝ Ｉｎｐｕｔ ， Ｐｉｎｃ．２ ＝ Ｉｎｐｕｔ Ｐｏｒｔｃ．０ ＝ １ ： Ｐｏｒｔｃ．１ ＝ １ ： Ｐｏｒｔｃ．２ ＝ １ 清ＬＣＤ显示 Ｄｏ Ｃｌｓ Ｌｏｃａｔｅ １ ， １ ： Ｌｃｄ ＂Ｄｅｍｏ ｆｏｒ ＩＣ＿Ｃａｒｄ＂ 检测有无ＩＣ卡插入 Ｌｏｃａｔｅ ２ ， １ ： Ｌｃｄ ＂Ｎｏ ＩＣ＿Ｃａｒｄ ＂ 有ＩＣ卡插入 Ｉｆ Ｐｉｎｃ．０ ＝ ０ Ｔｈｅｎ Ｃｌｓ Ｌｏｃａｔｅ １ ， １ ： Ｌｃｄ ＂Ｅｎｔｅｒ Ｐａｓｓｗｏｒｄ： ＂ 要求输入密码字 Ｉ ＝ １ Ｌｏｃａｔｅ ２ ， １ Ｄｏ Ｔｅｍｐ ＝ Ｉｎｋｅｙ（） 的密码字符长度为８个 Ｌｃｄ Ｃｈｒ（ｔｅｍｐ） 将８个密码字写入ＩＣ卡中 Ｉ２ｃｓｔａｒｔ 如果系统设置为修改系统密码时 Ｗｒｉｔｅｅｅｐｒｏｍ Ｄａｔａ１（ｉ） ， Ｉ 写入地址为１－８ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｆｏｒ Ｉ ＝ １ Ｔｏ ８ 判别写入密码同用户输入的密码 Ｉｆ Ｄａｔａ１（ｉ） ＜＞ Ｄａｔａ２（ｉ） Ｔｈｅｎ 相同不同等待用户抽出ＩＣ卡 Ｅｌｓｅ 读ＩＣ卡上的密码字８个 Ｌｃｄ Ｃｈｒ（ｄａｔａ１（ｉ）） 读系统密码字８个 Ｎｅｘｔ Ｃａｒｄ＿ｏｋ ＝ ０ Ｆｏｒ Ｉ ＝ １ Ｔｏ ８ 比较 Ｃａｒｄ＿ｏｋ ＝ １ Ｅｘｉｔ Ｆｏｒ Ｅｎｄ Ｉｆ Ｎｅｘｔ Ｌｏｃａｔｅ ２ ， １ Ｉｆ Ｃａｒｄ＿ｏｋ ＝ １ Ｔｈｅｎ Ｌｃｄ ＂Ｐａｓｓｗｏｒｄ ｎｏｔ ｏｋ！＂ 密码相符 Ｅｎｄ Ｉｆ Ｄｏ Ｌｏｏｐ Ｕｎｔｉｌ Ｐｉｎｃ．２ ＝ １ 返回循环 Ｅｎｄ 。
无线传感器网络在火灾预警中的应用方法
无线传感器网络在火灾预警中的应用方法随着科技的不断发展和进步，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）在各个领域都得到了广泛的应用。
其中，在火灾预警中，无线传感器网络的应用方法也逐渐成为了研究的热点。
本文将探讨无线传感器网络在火灾预警中的应用方法，并分析其优势和挑战。
一、无线传感器网络的基本原理无线传感器网络是由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络系统。
每个传感器节点都具有感知、处理和通信的能力，可以实时采集环境中的各种信息，并将其传输到中心节点进行处理和分析。
无线传感器网络的基本原理是通过节点之间的无线通信来实现信息的传输和处理。
二、1. 环境感知：通过在火灾易发区域部署传感器节点，实时感知环境中的温度、湿度、烟雾等参数。
当环境参数超过预设阈值时，传感器节点将触发报警信号，并将信息传输到中心节点。
2. 火灾识别：中心节点接收到传感器节点传输的信息后，利用数据处理算法对信息进行分析和处理，判断是否发生了火灾。
通过识别环境中的异常变化，可以准确判断火灾的发生和位置。
3. 报警通知：一旦中心节点确认火灾发生，它将发出报警信号，并通过无线通信技术将报警信息传输到相关部门或个人。
这样可以实现火灾的及时报警，提高火灾应对的效率和准确性。
4. 火灾监测：无线传感器网络可以实时监测火灾的发展过程，包括火势的蔓延、烟雾的扩散等。
通过持续监测火灾的状态，可以为灭火人员提供有价值的信息，帮助他们做出正确的决策。
三、无线传感器网络在火灾预警中的优势1. 实时性：无线传感器网络可以实时感知和传输环境中的信息，使火灾预警更加及时准确。
相比传统的火灾预警方法，无线传感器网络可以大大缩短预警时间，提高火灾应对的效率。
2. 网络覆盖范围广：无线传感器网络可以灵活地部署在各种环境中，覆盖范围广。
无论是室内还是室外，无线传感器网络都可以实现全方位的环境监测和火灾预警。
3. 自组织和自修复能力：无线传感器网络具有自组织和自修复的能力。
1-Wire温度传感器在火灾报警系统中应用
1-Wire 温度传感器在火灾报警系统中应用2009-10-18 18:39:00 来源：摘 要：1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和 方便维护等特点。
文章中介绍了 1-Wire 总线技术数字温度传感器的基本特性与功能 块图， 数字温度传感器 ROM 命令和功能命令。
阐述了 1-Wire 总线技术数字温度传感 器供电方式。
利用 1-Wire 总线技术使用多个数字温度传感器，实时时钟电路，键盘 显示电路，串行存储器电路，RS485 通信电路以及看门狗电路等，组成了火灾报警系 统硬件系统。
绘制了温度采集与处理流程图。
采用多个传感器测量不同房间内的温度， 可以设置不同房间的报警上限值，可以实现多个房间对应温度的显示和报警。
1-Wire 总线技术数字温度传感器已经成功地应用于火灾报警系统中。
关键词：1-Wire 技术;温度传感器;火灾报警;温度采集 1.引言 1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和方便 维护等特点。
因此在分布式测温系统中有着广泛的应用。
而美国 DALLAS 公司生产 的单总线智能温度传感器 DS18B20 是采用 1-Wire 总线技术的典型产品[2]。
DS18B20 通过单线按照 1-Wire 协议传送特定的命令序列并进行数据通信。
该系列产品有个很 重要的特性就是在出厂前每个器件都被写入了唯一的 64 位 ROM 码即序列号，最低 有效字节为家族代码。
代表器件的类型。
如 DS1990A 的家族码为 01H，DS18B20 的 家族码为 28H。
由于在同一条 1-Wire 总线上可同时挂接多个相同系列或不同系列的 1-Wire 器件，因此主机必须能够决定如何正确地访问位于 1-Wire 总线上的各个器 件。
64 位 ROM 码中家族码提供了器件的类型，随后的 6 个字节是器件的唯一序列 号，用以区分同一个系列的不同器件。
传感器在火灾监测方面的应用
2011年第20期●●0.引言古语有言：安身立命，安身就是在某出安下身来，在现代通俗一点，就是有房子住，所以在中国人的文化中，房子占有一个很特殊的地位。
房子是一个家庭的基础，是人们进行自我放松、自我安慰的地方，而现在我们经常会在电视上看到某某处发生火灾，经不完全统计，每年因为失火而死伤的人数不下于几千人，这是一个令人揪心的数字。
有鉴于此，对于住房的火灾监控是非常有必要的，而利用传感器技术进行监测是近些年来比较流行的一种做法。
1.传感器的定义广义的说，传感器是指能感知某一物理量、化学量或生物量等信息，并能将之转化为可以加以利用的信息装置。
人的五官就可以广义地看做传感器，如测量仪器就是将被测量转化为人们可感知获定量认识的信号的传感器。
传感器的狭义的定义是：感受被测量，并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。
2.不同传感器的应用原理2.1烟雾传感器烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。
在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。
一旦有烟雾窜逃外电离室。
干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。
烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化工、燃气输配等众多领域。
2.2温度传感器温度传感器就是通过监测温度的变化来实现火灾方法的，根据其作用原理分为定温式火灾探测器、差温式火灾探测器和差定温火灾探测器三种。
本文选择空气管线型差温火灾探测器进行原理讲解。
它由空气管和膜盒以及电路部分组成，当环境温度缓慢变化时，空气管内空气受热膨胀后，能从膜盒的漏气孔泄出，因此不会推动波纹片，电接点不会闭合；当环境温度上升很快，空气管内的空气受热膨胀迅速，来不及从膜盒的漏气孔泄出，膜盒内压力增加，推动波纹片位移，使接点闭合，从而产生火灾报警信号。
火灾报警系统的工作原理与应用
火灾报警系统的工作原理与应用火灾是一种常见而严重的灾害，具有破坏性极强的特点。
为了保障人们的生命安全和财产安全，火灾报警系统应运而生。
本文将介绍火灾报警系统的工作原理及其应用。
一、火灾报警系统的工作原理火灾报警系统是通过感应火焰、烟雾、温度等火灾特征的变化来实现火灾的自动检测和报警的装置。
它的工作原理主要包括三个方面：传感器的感应、信号的传输和报警装置的响应。
1. 传感器的感应火灾报警系统中的传感器可以分为多种类型，包括光电感烟传感器、温度传感器、红外感应器等。
这些传感器能够感应到火焰的光线、烟雾的浓度以及环境温度的变化。
当这些参数超过了设定的阈值时，传感器将触发系统。
2. 信号的传输传感器感应到火灾特征后，会将信号传输给主控制器。
传输方式可以是有线的，也可以是无线的。
有线传输通常采用电缆连接，而无线传输则通过无线网络进行信息传递。
传输的信号将携带着火灾的信息，如火灾位置、火势大小等。
3. 报警装置的响应主控制器接收到传感器传输的信号后，会进行处理并判断是否为火灾报警。
一旦判断为火灾报警，主控制器将触发报警装置，如声光报警器、自动报警电话等。
同时，主控制器也会将报警信息传输给相关部门或人员，以便及时采取救援措施。
二、火灾报警系统的应用火灾报警系统广泛应用于各类场所，包括工厂、住宅、商场、学校等。
其应用主要体现在以下几个方面：1. 火灾预警与报警火灾报警系统的主要功能是预警与报警。
它可以在火灾发生前，根据传感器感应到的火灾特征提前发出警报信号，从而及时通知人员疏散和处置。
同时，系统会记录火灾发生的时间、地点和火势等信息，为事后的调查提供重要依据。
2. 自动灭火与联动控制一些高级的火灾报警系统还可以与自动灭火设备进行联动控制。
当系统检测到火灾时，会立即向自动灭火设备发送信号，以迅速采取灭火措施。
这种联动控制能够在火灾发生初期就进行灭火，有效控制火势的蔓延。
3. 远程监控与管理现代的火灾报警系统还具备远程监控与管理的功能。
传感器在火灾自动报警系统中的应用与研究
| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials·110·2019年第12期传感器在火灾自动报警系统中的应用与研究张定波（延安大学附属医院，陕西 延安 716000）摘 要：我国经济的迅速发展促使人们的生活水平持续升高，城市建设步伐也越来越快，建筑物的发展呈现出高层化和密集化趋势，这些建筑在为人们提供购物、住宿等优质生活条件的同时，也使人们的日常生活面临着很多的危险，而火灾就是最为常见的危险。
为保障人们的安全，很多建筑中安装智能化、信息化、自动化火灾报警系统，及时将其遏制在萌芽状态。
而传感器是火灾自动报警系统中不可缺少的元器件，在该系统中有着重要作用。
关键词：传感器；火灾自动报警系统；应用与研究中图分类号：TP212；TP277 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）12-0110-02作者简介：张定波（1980—），男，本科，助理工程师，研究方向：小区物业基础设施维修工程和安全管理。
近年来，在信息技术快速发展的背景下，物联网技术、机器学习、单片机等技术都得到了飞速发展，在人们的生活、工作和学习中应用越来越广泛，人们针对日常生活中的各个方面开发很多的自动化系统，火灾自动报警系统就是其中之一。
传感器作为火灾自动报警系统中的重要组成部分，在系统中的应用极为关键，本文对此展开较为全面的分析。
1 火灾自动报警系统中传感器的类型1.1 按照火灾特点分类（1）感温火灾传感器。
主要是对周围环境的温度进行监测，针对温度迅速升高、温度异常以及温差变化大等参数设计的传感器，适合应用在发生火灾时烟雾较小，而温度上升较快的场所中，包括线型感温传感器和点型感温传感器。
（2）烟雾传感器。
针对大气中悬浮的热解或是燃烧产生的液体微粒或是固体微粒，具体分为光电、离子、红外光束等类型的烟雾传感器。
离子型烟雾传感器主要用于探测能够对电力电流产生影响的燃烧物质；光电烟雾传感器应用的原理是烟雾粒子能够使光线衰减、散射，光敏元件在接收到受影响的信号后及时报警[1]。
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1-Wire 温度传感器在火灾报警系统中应用2009-10-18 18:39:00 来源：摘 要：1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和 方便维护等特点。
文章中介绍了 1-Wire 总线技术数字温度传感器的基本特性与功能 块图， 数字温度传感器 ROM 命令和功能命令。
阐述了 1-Wire 总线技术数字温度传感 器供电方式。
利用 1-Wire 总线技术使用多个数字温度传感器，实时时钟电路，键盘 显示电路，串行存储器电路，RS485 通信电路以及看门狗电路等，组成了火灾报警系 统硬件系统。
绘制了温度采集与处理流程图。
采用多个传感器测量不同房间内的温度， 可以设置不同房间的报警上限值，可以实现多个房间对应温度的显示和报警。
1-Wire 总线技术数字温度传感器已经成功地应用于火灾报警系统中。
关键词：1-Wire 技术;温度传感器;火灾报警;温度采集 1.引言 1-Wire 总线技术具有节省 I/O 资源、结构简单、成本低廉，便于总线扩展和方便 维护等特点。
因此在分布式测温系统中有着广泛的应用。
而美国 DALLAS 公司生产 的单总线智能温度传感器 DS18B20 是采用 1-Wire 总线技术的典型产品[2]。
DS18B20 通过单线按照 1-Wire 协议传送特定的命令序列并进行数据通信。
该系列产品有个很 重要的特性就是在出厂前每个器件都被写入了唯一的 64 位 ROM 码即序列号，最低 有效字节为家族代码。
代表器件的类型。
如 DS1990A 的家族码为 01H，DS18B20 的 家族码为 28H。
由于在同一条 1-Wire 总线上可同时挂接多个相同系列或不同系列的 1-Wire 器件，因此主机必须能够决定如何正确地访问位于 1-Wire 总线上的各个器 件。
64 位 ROM 码中家族码提供了器件的类型，随后的 6 个字节是器件的唯一序列 号，用以区分同一个系列的不同器件。
该序列号可作为 1-Wire 总线上器件的地址。
这样 1-Wire 总线上的所有器件连同主机就构成了一个微型局域网。
它们之间通过一 条公共线来进行通信[5]. 2.数字温度传感器特性与功能块图。
DS18B20 的核心功能就是可以直接转换成数字量。
由于每一个智能温度传感器 DS18B20 有一个唯一的 64 位序列号。
允许多个 DS18B20 在同一条总线上工作。
因此 可以用一个单片机在一个大范围内控制多个数字温度传感器 DS18B20，经常用于环 境温度控制、温度监测系统以及过程监测和控制系统中。
1-Wire 器件 64 位序列号的 最高有效字节是循环冗余校验 CRC 码。
该值基于前面的 56 位数据。
当系统主机开 始与某个器件进行通信时，可以从低位开始读取 8 个 ROM 字节即 64 位序列号。
1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 温度的测量范围为 - 55℃ ～ + 125℃ 。
便笺存储器中包含两个字节温度寄存器用于存储温度传感器的数字输出。
另外提供一 个字节报警上限 TH 和一个字节报警下限 TL 寄存器。
还有一个字节组态寄存器。
组 态寄存器允许用户设置分辨率为 9 ～ 12 位。
分别对应温度值 0.5℃、 0.25℃、 0.125℃ 和 0.0625℃。
TH、、TL 和组态寄存器可以存放在 EEPROM 中，因此当系统掉电时， TH、、TL 和组态寄存器中的数据仍将保存。
1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 功能块如图 1 所示。
图 1 1-Wire 技术的温度传感器 DS18B20 功能块图 3.数字温度传感器 ROM 命令和功能命令。
为了能够使 1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 正常工作，需要按照一定顺 序执行相关命令。
首先进行初始化，其次执行 ROM 命令，最后执行 DS18B20 功能 命令。
常用的 ROM 命令有 5 个。
每个命令均为一个字节。
在发送 DS18B20 功能命 令之前，主 CPU 必须发布适当的 ROM 命令。
对 ROM 的五种操作命令有 ROM 搜索 命令（代码为 F0H），ROM 命令（代码为 33H），匹配 ROM 命令（代码为 55H）， 跳过 ROM 命令（代码为 CCH）和搜索报警命令（代码为 ECH）。
当主 CPU 使用了 ROM 命令之后，如果访问想要通信的从设备 DS18B20 时，主 CPU 能够发布一个 DS18B20 功能命令。
1-Wire 总线技术的温度传感器 DS18B20 功能 命令主要有 5 条。
这些命令允许主 CPU 读或写 DS18B20 的便笺存储器，开始温度转 换以及决定电源的模式。
DS18B20 功能命令如下所述。
1.温度转换命令（代码为 44H）使 DS18B20 开始转换。
转换完毕的温度数据存放 在两个字节的温度寄存器中。
2.写便笺存储器命令（代码为 4EH）允许主 CPU 写 3 个字节数据到便笺存储器 中。
第一个数据字节被写入到 TH 寄存器中，第二个数据字节被写入到 TL 寄存器中， 第三个数据字节被写入到组态寄存器中。
数据写入从最低有效位开始。
在主 CPU 发 出复位脉冲之前，三个字节必须被写完。
3.读便笺存储器命令（代码为 BEH）允许主 CPU 读出便笺存储器中的内容。
数 据传输从字节 0 的最低有效位开始到字节 8。
便笺存储器中的 9 个字节内容被读出。
其中字节 8 为 CRC 校验码。
如果只需要读出便笺存储器中的部分字节，主 CPU 可以 随时发出复位脉冲终止读操作。
4.拷贝便笺存储器命令（代码为 48H）将拷贝便笺存储器字节 2、3、4 即 TH 、 TL 和组态寄存器内容到 EEPROM。
5.从 EEPROM 重新调出命令（代码为 B8H）将从 EEPROM 重新调出 TH 、TL 和组态寄存器内容，并将数据放置到便笺存储器字节 2、3、4 中。
上电时从 EEPROM 重新调出命令（代码为 B8H）将会自动执行。
4. 火灾报警系统硬件组成 火灾报警系统由 AT89C51，实时时钟电路 DS1302，键盘与显示电路，RS485 通 信电路，MAX813L 组成的看门狗电路，串行 E2PROM 存储器电路等组成，采用多个 传感器测量不同房间内的温度，可以设置不同房间的报警上限值，可以实现多个房间对应温度的显示和报警。
火灾报警系统硬件组成如图 2 所示。
图 2 火灾报警系统硬件组成图 5. 1-Wire 总线技术数字温度传感器供电方式 DS18B20 的电源供电有两种。
外部供电方式和寄生电源供电方式。
外部供电方 式如图 3 所示。
图 3 中引脚 VDD 接外部电源。
而寄生电源供电方式不需要外部电源 如图 4 所示。
工作于寄生电源供电方式时，VDD 和 GND 均接地。
在需要远程温度 检测和空间受限制时非常有用。
3 中当 1-Wire 总线为高电平时， 图 DS18B20 从 1-Wire 总线上经过引脚 DQ“偷窃”电源，偷窃的电荷给总线供电。
当总线为低电平时，存储 在寄生电源电容上的电荷为传感器供电。
DS18B20 用于寄生电源供电方式时， 当 VDD 必须要接地[1]。
但是在寄生电源供电方式时，当 DS18B20 执行温度转换和拷贝便笺 存储器内容到 EEPROM 中时，操作电流能够达到 1.5mA. 此电流能够导致电压明显 下降而使传感器不能正常工作。
为了保证 DS18B20 有充足的供电电流，当进行温度 转换和拷贝便笺存储器内容到 EEPROM 中时，必须要在总线上提供足够强的上拉。
可以用一个 MOSFET 管来完成对总线的上拉如图 4 所示。
一般当检测的温度超过 100℃时，建议不要使用寄生电源供电方式而要用外部供电方式。
因为在这样高的温 度下，由于高的泄漏电流，DS18B20 不可能保持数据通信。
因此在条件允许的情况 下，尽量采用外部供电方式。
图 3 DS18B20 的外部供电方式图 4 DS18B20 的寄生电源供电方式 6. 温度采集与处理流程图 基于 AT89C51 单片机设计的火灾报警系统采用智能温度传感器 DS18B20，在正 确读出 64 位序列号之后，需要根据时序的严格要求，编写温度读取程序。
单片机控 制 DS18B20 的温度转换必须按照 DS18B20 的命令流程。
首先执行初始化时序，然后 单片机发出跳过 ROM 命令（代码为 CCH），此命令针对所有在线 DS18B20，单片 机再发出启动转换命令（代码为 44H），启动 DS18B20 完成温度转换。
对于 12 位分 辨率还需延时 750ms 之后。
接着再执行初始化时序，然后单片机发出匹配 ROM 命令 （代码为 55H） 并向数据线上发出 64 位序列号， 再发出读 9 个字节命令 （代码为 BEH） ， 就可以读出智能温度传感器 DS18B20 对应序列号完成温度转换之后的相应正确温 度。
基于 DS18B20 的温度采集与处理流程图如图 5 所示。
图 5 基于 1-Wire 技术的 DS18B20 温度采集与处理程序流程图 7.结束语传统的测温方法是将模拟信号传送到采样电路进行 A/D 转换，为了获得较高精 度，就必须解决多点测量切换及放大电路零点漂移问题。
而 1-Wire 总线技术数字温 度传感器的出现较好地解决上述问题。
本文作者创新点是应用 1-Wire 总线技术，采 用多个数字温度传感器设计了火灾报警系统，分析了传感器供电方式和特性，阐述了 数字温度传感器 ROM 命令和功能命令。
基于 AT89C51 设计了实时时钟显示电路， 键盘显示电路，串行存储器电路，RS485 通信电路，看门狗电路等，阐述了火灾报警 系统的硬件构成图。
设计了温度采集的流程图，并编写程序完成了温度的正确显示。
1-Wire 技术温度传感器 DS18B20 将温度信号直接转换成串行数字信号以供单片机处 理，在单总线接口上挂接了多个传感器，直接以一总线的数字方式传输现场温度，方 便地组成分布式多点测温系统。
使用 1-Wire 总线技术数字温度传感器有效地降低成 本，使应用系统可靠性高而且传输距离远。
目前已经较好地应用于分布式测温的火灾 报警系统中。
参考文献 [1] Dallas Semiconductor. DS18B20 1-Wire Digital Thermometer [Z]. Dallas Semiconductor Co, 2002 [2] 于永学，葛建，1-Wire 总线数字温度传感器 DS18B20 及应用 [J]，电子产品 世界，2003.12 / 下半月 [3] 谷云辉，刘亚斌，基于自动测试系统的故障诊断方法研究 [J]，微计算机信 息，2005 年第 7 期 [4] 徐维涛，郝晓弘，OCXO 恒温槽温度控制系统控制方法研究 [J]，微计算机 信息，2006 年第 3 期 [5] 运用和理解 Dallas iButtonTM 产品中的循环冗余校验（CRC）[Z]，www. dalsemi. Com。