基于CPLD和DS18B20的多路温度检测系统设计

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基于DS18B20数字温度传感器的温度检测系统课程设计报告

基于DS18B20数字温度传感器的温度检测系统课程设计报告

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对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。

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基于DS18B20的温度测量系统设计

基于DS18B20的温度测量系统设计

基于DS18B20的温度测量系统设计概述:DS18B20是一种数字温度传感器,具有精确度高、稳定性好、尺寸小等特点。

本文将基于DS18B20设计一个温度测量系统,主要包括硬件设计和软件设计两部分内容。

硬件设计:1.传感器模块:DS18B20传感器模块包括一个温度传感器和一个数字转换芯片。

传感器模块通过串行总线与主控设备进行通信,并提供温度数据。

2.单片机:选择一种适合的单片机作为主控设备,负责与传感器模块通信,并实现相关功能。

3.显示模块:通过液晶显示屏或数码管等模块,将测量到的温度实时显示出来。

4.电源模块:为系统提供稳定的直流电源,使系统能够正常工作。

软件设计:1.通信协议:将单片机与传感器模块之间的通信协议设置为1-Wire协议,该协议简单易实现,并且可以同时连接多个传感器。

2.初始化:在系统启动时,初始化单片机与传感器模块之间的通信,并对传感器模块进行必要的设置,如分辨率、精确度等。

3.数据读取:通过1-Wire协议,单片机向传感器模块发送读取温度的指令,传感器模块将温度数据以数字形式返回给单片机。

4.数据处理:单片机接收到温度数据后,进行相应的数据处理,可以进行单位转换、滤波处理等。

5.数据显示:将处理后的温度数据通过显示模块实时显示出来。

系统应用:1.工业自动化:用于监测生产设备的温度,实现设备状态监控和预警功能。

2.室内温控:通过与空调系统或暖气系统的连接,实现室内温度的精确控制。

3.热管理:用于监测电子设备或电路板的温度,保证设备运行时的稳定性和散热效果。

总结:基于DS18B20的温度测量系统设计,通过选用合适的硬件模块和软件设计方案,可以实现精确、稳定的温度测量,并通过通信和显示模块实时反馈温度数据。

该系统具有应用广泛、性能可靠等优点,在工业自动化、室内温控、热管理等领域有着重要意义。

基于DS18B20的多路温度检测系统设计

基于DS18B20的多路温度检测系统设计

i to u e e i n wh c a e tt m p r t r s o i e e t p i t , W ih d g tlt mp r t r e s rD S 8 0 n r d c sa d sg i h c n t s e e a u e fd f r n o n s t i i e e au e s n o 1 B2 a a he t m p r t r e s r m e t d v c s st e e a u e m a u e n e i e ,wih AT8 C5]a o t o n t fm u t—p i e t 9 s c n r l u i o li o ntt mpe a u e c n b s rt r a e d t c e n o to y t m , n i e h y t m a d r ic i a d s fwa e f w h r . n t e s s m ,d t e e t d a d c n r ls se a d g v s t e s se h r wa e cr u t n o t r o c a t I h y t l e aa
术和通信 网络的发展[ . J 电讯技术, 1 . 】 2 0 0
陈小芳. 于泰克R A 基 s 的分析评估和优化R I FD
系统 [. 测试, 0 () J电子 】 2 76. 0
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价格便宜,具有很高的性价 比,可 以定时循环检 测和通过 L D 62 C 10 显示 多路 的温 度,因此 选择
LCD1 0 6 2。
23 串 口通 讯 电路 设 计 .
A 8C 1 T 9 5 有一个全双工的串行通讯口,所以

基于DS18B20的多点温度测量系统的设计与制作

基于DS18B20的多点温度测量系统的设计与制作

设计中采用的主要元器件简介 温度传感器——DS18B20 温度传感器 液晶显示屏——LCD1602 液晶显示屏 单片机芯片——STC89C52 单片机芯片
基于DS18B20的多点温度测量系统的 设计与制作
设计方案
单片机驱动电路
基于DS18B20的多点温度测量系统的 设计与制作
基于DS18B20的多点温度测量系统的 设计与制作
工作时的显示屏
基于DS18B20的多点温度测量系 统的设计与制作
- END 学 生:刘慧灵 指导老师:安玉磊 指导老师:
软件程序设计
开始
调用初始化子程序 温度是否超 出设定范围? 出设定范围 ?
Y N
调用温度报警程序 读取温度数据 调用LCD显示程序 显示程序 调用 调温度处理子程序
结束
程序主函数
void main() //主函数 主函数 { do { tmpchange1(); tmpchange2(); deal(temp1,temp2); display(tmp1(),tmp2()); } while(1); }
基于DS18B20的多点温度测量系 统的设计与制作
学 专 姓 院: 业: 名: 刘慧灵 安玉磊 信息学院 测控技术与仪器 学 职 号: 080107011039 称: 助教
指导老师:
基于DS18B20的多点温度测量系统的 设计与制作
硬件部分简介 软件部分简介 实物展示
基于DS18B20的多点温度测量系统的 设计与制作
课题研究的现状及意义 课题研究的现状及意义 在实际工业生产及日常生活中, 在实际工业生产及日常生活中,为了避免 局部的温度过高或过低, 局部的温度过高或过低,需要对某个空间 内多个点的温度进行监测, 内多个点的温度进行监测,如在粮库测温 系统、智能建筑自控系统、冷库测温系统、 系统、智能建筑自控系统、冷库测温系统、 中央空调系统等多种系统中都需要多点温 度测量。为了改善监测人员的工作条件, 度测量。为了改善监测人员的工作条件, 监测人员一般需要远离监测对象。因此, 监测人员一般需要远离监测对象。因此, 多点温度远程监测在实际生产中具有重要 的应用价值。 的应用价值。

基于18B20的温度检测及控制系统

基于18B20的温度检测及控制系统

基于DS18B20的温度检测及控制系统一、课程设计目的1、掌握行列式键盘的工作原理及LED动态显示方式下的工作原理;2、了解18B20单总线温度传感器的工作原理及相关程序的编写;3、掌握常用的报警输出及功率接口电路的设计;4、了解设计一个独立、完整系统的步骤及有关注意事项,培养独立解决问题的能力。

二、课程设计内容1、完成以下验证性实验,保证系统设计中用到子程序的正确性:①LED显示及键盘工作原理的验证实验(实验8);②18B20测温实验(实验29);③继电器控制实验(实验13)。

2、在1的基础上,完成“基于DS18B20的温度检测及控制系统”的硬件搭建及程序的编写,并记录整个系统的原理图和最终的程序。

三、系统设计要求1、将DS18B20采集的温度值在8位数码管上实时显示,要求温度带“+”、“-”指示,保留一位小数;2、可通过4X4键盘设置温度的上限报警值,键盘编码为数字键“0~9”、“设置”键、“左移”键、“右移”键、“确定”键、“报警”键、“消隐”键。

其中按一次“消隐”键关显示,再按一次重新显示;3、当实测温度高于设定值时,单片机控制继电器动作(模拟开始降温),同时LED的高三位闪烁“ALA”开始报警,按“报警”键,高三位停止显示。

当温度降到正常范围时,继电器复位。

四、实验原理图参考附图,实验程序请参考实验8、实验13和实验29。

五、课程设计要求1、进一步熟悉单片机开发软件keil uvsion2,掌握工程的设置方法、工程的编译、调试等步骤;2、复习行列式键盘识别中的扫描法和线反转法,了解各自的特点;3、理解LED显示中动态扫描法和静态扫描法各自的特点及应用场合;4、理清单个实验(或称子程序)与一个完整系统程序的差别,及彼此之间的联系;5、写出设计报告六、附图。

基于DS18B20的多点温度检测系统设计

基于DS18B20的多点温度检测系统设计

绪论 (3)1.1 设计背景和意义 (3)1.2 国内外同类设计概况 (3)1.3 本课题要解决的问题和方法 (4)2 系统总体设计 (4)2.1 系统方案的选择 (4)2.1.1 设计方案一 (4)2.1.2 设计方案二 (4)2.2 系统的构成 (5)2.3 系统的工作过程 (7)3 系统的硬件设计 (7)3.1 单片机最小系统的设计 (7)3.1.1 89C51单片机简介 (7)3.1.2 单片机最小系统 (11)3.1.3 电源电路 (12)3.2 温度检测电路及DS18B20测温原理 (13)3.2.1 DS18B20介绍 (13)3.2.2 DS18B20特性 (13)3.2.3 DS18B20内部结构(1)DS18B20的内部结构如图3-6所示。

(14)3.2.4 DS18B20电路设计 (16)3.3 温度报警电路 (18) (19)3.4 温度显示电路 (19)3.5 串口通信电路 (21)3.6 整体电路 (22)4 软件设计 (22)4.1 概述 (22)4.2 主程序方案 (22)4.3 各模块子程序设计 (24)5 温度传感器调试 (27)5.1 系统调试 (27)总结 (29)附录一 (30)附录二 (31)附录三 (32)附录四 (33)参考文献 (41)致谢 (43)绪论1.1 设计背景和意义温度是一个反映物体冷热程度的物理量。

温度的检测和控制在当代日常生活和工农业生产工程中有着越来越广泛的应用,要求也越来越高[1]。

在冶金、化工等工业生产过程中,广泛使用的各种加热炉、反应炉等,都要求对温度进行严格控制。

在日常生活中,电烤箱、微波炉、电热水器等电器也需要进行温度检测与控制[2],而且现在越来越多的地方用到多点温度测量,比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度,这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值,并根据需要调节冰箱的温度。

它还在其他领域有着广泛的应用,如:消防电气的非破坏性温度检测,空调系统的温度检测等。

基于ds18b20的数字温度计设计报告

基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步,温度的测量和控制变得越来越重要。

DS18B20是一款数字温度传感器,具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点,广泛应用于各种温度测量场合。

本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。

二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器,可以通过数据线与微处理器进行通信,实现温度的测量。

DS18B20的测量范围为-55℃~+125℃,精度为±0.5℃。

三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。

其中,DS18B20负责采集温度数据,微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。

2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。

首先,微处理器通过数据线向DS18B20发送命令,获取温度数据。

然后,微处理器将数据处理后发送给显示模块,实现温度的实时显示。

四、测试结果
经过测试,该数字温度计的测量精度为±0.5℃,符合设计要求。

同时,该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点,可以广泛应用于各种温度测量场合。

五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点,可以实现高精度的温度测量和控制。

随着科技的发展,数字温度计的应用将越来越广泛,具有广阔的市场前景。

基于DS18B20的多点温度检测系统的设计LCD

目录前言 (3)1 系统方案设计 (4)1.1方案设计 (4)1.2方案论证 (5)2 硬件设计 (5)2.1工作原理 (5)2.2单元电路设计 (6)2.1.1 DS18B20与单片机接口电路设计 (6)2.1.2 按键电路设计 (11)2.1.3显示电路设计 (12)1602液晶显示模块特点及引脚图: (12)2.1.4 报警电路设计 (17)3 软件设计 (18)3.1软件流程设计 (18)3.2软件设计 (22)4 系统仿真 (22)4.1原理图绘制 (22)4.2程序加载 (22)4.3系统仿真 (22)5 整机制作 (23)5.1PCB板设计 (23)5.1.1 PCB板面规划 (23)5.1.2 PCB网络表导入、元件布局 (23)5.1.3布线 (23)5.2PCB板制作 (24)5.2.1 PCB打印、转印 (24)5.2.2 PCB蚀刻、钻孔和表面处理 (24)5.3整机制作与调试 (25)5.3.1 元器件焊接 (25)5.3.2 整机调试 (26)总结 (26)参考资料 (26)致谢 (27)附录1 部分子程序 (28)前言21世纪,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。

我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的一个主流,广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。

温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。

温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。

其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。

随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。

基于DS18B20的温度检测系统-课程设计

《测控系统原理与设计》课程设计报告班级物理系电三学号 09417325 09417322学生姓名罗柱、李亚成指导教师朱高峰2012年4月一、绪论1 课题要求本设计要求系统测量的温度的点数为4个,测量精度为0.5℃,测温范围为-20℃~+80℃。

采用液晶显示温度值和路数,显示格式为:温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示℃。

显示数据每一秒刷新一次。

二、总体方案设计2.1 方案介绍本该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件,采用多个温度传感器对各点温度进行检测,通过4×4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128×64 LCD模块,使用LM386作为报警电路中的功率放大器。

如图2.1为系统总体框图。

温度传感器图2.1基于数字温度传感器测量系统框图本课题采用数字温度传感器DS18B20作为测为测温元件,它具有如下特点: (1)只要求一个端口即可实现通信。

(2)在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

(3)实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

(4)测量温度范围在-55C到+125C之间。

(5)数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

(6)内部有温度上、下限告警设置。

三、硬件电路设计3.1测温电路DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出北侧温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下:①独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;②多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;③无须外部器件;④可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;⑤零待机功能;⑥温度以9或12位数字量读出;⑦用户可定义的非易失性温度报警设置;⑧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)的器件;⑨负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作;DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,其内部结构框图如图3.1所示。

基于ds18b20多点温度检测系统毕业论文[管理资料][管理资料]

DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
DS18B20内部结构
(1) DS18B20的内部结构如下图所示。
具体电路图如下:
b.看门狗电路
考虑到底层电路板的工作环境相对恶劣,单片机会受到周围环境的干扰,而出现程序跑飞,死机…等一些不可预知的不正常工作现象。工作人员也不可能到现场对单片机重起,本设计为单片机电路添加一个外部看门狗电路。定时查询单片机的工作状态,一但发现异常即对单片机延时重起。保证系统安全可靠的运行。
B. 对按键进行编码给定键值或给出键号
对于按键无论有无编码,以及采用什么编码,最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值,以实现按键功能程序的散转转移。为使编码间隔小,散转入口地址安排方便,常采用依次序排列的键号。
拨码开关值
含义
0000
实时显示通道一的温度值
0001
实时显示通道二的温度值
0010
实时显示通道三的温度值
§
综上所述,温度传感器以及主控部分都采用第二方案。
系统采用针对传统温度测温系统测温点少,系统兼容性及扩展性较差的特点,运用分布式通讯的思想。设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS-232串行通讯的标准,通过下位机(单片机)进行现场的温度采集,温度数据既可以由下位机模块实时显示,也可以送回上位机进行数据处理,具有巡检速度快,扩展性好,成本低的特点。
第二章
温度检测系统有则共同的特点:测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。若采用一般温度传感器采集温度信号,则需要设计信号调理电路、A/D转换及相应的接口电路,才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样,由于各种因素会造成检测系统较大的偏差;又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响,会使检测系统的稳定性和可靠性下降。所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分:温度传感器的选择和主控单元的设计。温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大,也高居各类传感器之首。
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第31卷 第4期2008年8月电子器件Chinese J ournal Of Elect ron DevicesVol.31 No.4Aug.2008Design of Multi 2Channel T est System of Measuring T emperature forG rain Storage B ased on CPLD and DS18B20S H EN L i 2li ,C H EN Zhong 2rong3(N anj ing Universit y of I nf ormation S cience &Technology ,N anj ing 210044,China )Abstract :To solve t he p roblem appeared in temperat ure measurement ,a multi 2channel and multi 2point temperat ure measurement system based on p rogrammable logic device CPLD and digital sensor DS18B20was designed ,t he hardware st ruct ure and t he software design were also pared wit h old ac 2quisition system ,it has some feat ures such as high accuracy ,simple circuit st ruct ure ,better anti 2dist urb 2ance performance and higher reliability.It can not only be used in t he temperat ure measuring system ,but also be significant in practical applicatio n of engineering.K ey w ords :CPLD ;DS18B20;multi 2point temperat ure measurement ;MCU EEACC :7230R基于CPLD 和DS18B20的多路温度检测系统设计沈莉丽,陈钟荣3(南京信息工程大学,南京210044)收稿日期:2007210216作者简介:沈莉丽(19842),女,硕士研究生,主要研究方向为大气遥感科学,雷达信号处理,EDA 设计,joy19841115@;陈钟荣(19642),男,副教授,硕士生导师,主要研究方向为大气遥感、雷达信号处理、微处理器应用.摘 要:针对温度检测中存在的诸多问题,设计了基于可编程逻辑器件CPLD 和数字传感器DS18B20的多路多点测温系统,并给出该检测系统的硬件结构和相应的软件设计。

应用结果表明,该系统具有测量精度高、电路结构简单、抗干扰能力强和可靠性高等特点,不仅可用于储粮温度检测,而且在其他工程实际应用中也具有重要意义。

关键词:CPLD ;DS18B20;多点测温;MCU 中图分类号:TP212.11 文献标识码:A 文章编号:100529490(2008)0421252204 随着技术的不断发展,粮食储存温度检测系统开始朝着自动化方向发展。

过去的粮仓温度检测系统一般以热敏电阻为温度敏感元件,热敏电阻虽然成本低,但需要后续信号处理电路,而且在测量的过程中需要标定温度值。

检测系统因电路和工艺复杂而误报率高,故障频繁,给施工和维护带来不便,具有很大的局限性且偏差较大。

为了克服问题,引入了美国Dallas 半导体公司12Wire 系列的高精度数字式温度传感器DS18B20,DS18B20具有以下特点:提供9~12位精度的温度测量;电源供电范围为3.0~5.5V ;温度测量范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,测量精度是±0.5℃;增量值最小可为0.062旧5℃;将测量温度转换为12位的数字量最大需要750ms ;DS18B20可采用信号线寄生供电,不需要额外的外部供电;每个DS18B20有唯一的64位序列码,这使得多个DS18B20可以在一条单总线上工作[123]。

基于上述特点,在此提出了采用DS18B20与可编程逻辑器件CPLD 来实现储粮温度检测系统的新方法,无论从抗干扰性,还是从运行可靠性的角度都能达到理想的效果。

1 数字温度传感器DS18B201.1 DS18B20的内部结构DS18B20的内部结构如图1所示[1],主要由四部分组成:光刻ROM 、温度传感器、非易失性的温度报警触发器T H 和TL 配置寄存器。

DS18B20可以有多种封装形式,在TO 292封装中,GND 为接地引脚,DQ 为数据输入/输出引脚,V DD 为可选的外部电源供电引脚,在寄生电源工作方式下接地。

光刻ROM 中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。

64位光刻ROM 的排列是:开始8位(28H )是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码。

光刻ROM 的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的[124]。

图1 DS18B20内部结构图1.2 DS18B20的工作过程访问DS18B20的工作顺序通常为:初始化,发送ROM 命令,发送功能命令。

通过初始化使主设备知道从设备存在并可以工作。

通过发送ROM 命令可以知道某个特定的DS18B20是否存在或者是否超过温度警界值。

共有5种ROM 命令,分别是读ROM (33H )、匹配ROM (55H )、搜索ROM (FO H )、跳过ROM (CC H )、告警搜索命令(EC H )。

通过发送功能命令,可以读写DS18B20的存储区,启动温度转化,设定电源供电方式。

共有6种功能命令,分别是转换温度(44H )、读存储区(B EH )、写存储区(4EH )、拷贝存储区(48H )、调用EEPROM (B8H )、读电源供电方式(B4H )。

每条命令有不同代码,在总线上传送时,由器件根据接收的命令代码完成相应的操作。

DS18B20的单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙要求。

主要操作时序分为以下几种:初始化、主机写0、主机写1、主机读0、主机读1[1]。

2 温度检测系统的硬件设计一般使用DS18B20时往往将其直接与MCU 的通用IO 引脚相连,然后通过软件向DS18B20发送各种控制命令来完成对温度数据的采集,这种方法虽然比较容易和方便,但是,因为DS18B20的单总线对时序要求比较严格,因此,为了保证与DS18B20通信的可靠性,MCU 与DS18B20通信时需要采用关闭中断的办法,以防止操作时序被中断破坏。

利用CPLD 与DS18B20通信不存在被迫关闭中断的情况,可以满足对实时性要求严格的应用要求。

另一方面,利用软件控制DSl8B20的操作有着极强的逻辑性和周期性,这使得我们想到:尽可能利用硬件自动的、周期性的产生所需要的读写时序,并把采集数据存放在一个存储器中,从而用硬件代替软件来控制对芯片的操作,这样就会大大减轻MCU 的负担,让MCU 有更多的时间来处理更加紧急的任务,提高系统的并行处理能力。

本文的温度检测系统由CPLD 和DS18B20构成,并利用CPLD 形成与MCU 的接口来实现其功能。

系统结构图如图2所示。

图2 系统硬件设计图整个测温系统设有8路分支,可同时进行测温,各分支上的DS18B20将分别测得的温度送到CPLD 的寄存器中,同时在CPLD 中设计一个接口与MCU 相连,使得MCU 读取CPLD 内部存储器从而获得温度数据值,并通过RS485通信送至PC 机。

在CPLD 中设计8个单总线接口,利用该接口对DS18B20进行操作,每个分支可以挂多个DS18B20,以满足粮仓多点监测的需求。

在实际应用中,当分支上挂多个DS18B20时必须要考虑总线的驱动能力,为使得分支有较好的驱动,每个分支可使用一个MOSFET 将I/O 口直接与电源相连,起到上拉作用。

CPLD 与DS18B20连接时,可采用寄生电源或外部电源两种供电方式。

采用寄生电源工作方式时不需要本地提供专门电源,可节省一根导线,但完成温度测量时间较长,精度相对稍差;采取外部电源工作方式时虽多用一根导线,但测量速度较快,精度高,而且粮仓监测的点也较多,因此本文设计采用外部电源供电方式,如图2所示。

数据总线挂多个DS18B20时,由于每个DS18B20都有唯一的64位序列号,因此可对每个DS18B20进行精确的温度测温。

在事先获得DS18B20序列号的前提3521第4期沈莉丽,陈钟荣:基于CPLD 和DS18B20的多路温度检测系统设计下,主机发送相应的与传感器序列号相匹配的命令,就可对匹配的DS18B20进行相关处理。

CPLD与MCU的接口信号主要包括地址线,数据线,读信号,写信号,片选信号,MCU通过这些信号线读CPLD中寄存器从而可以获得温度测量数据。

3 温度检测系统的接口设计整个温度检测系统的软件设计主要就是CPLD 通过单总线数据对DS18B20的温度读取存储以及与MCU接口的设计。

本设计采用的CPLD芯片是Altera公司的EPM7256,全部软件功能在MA X+ plusⅡ平台上实现,使用了V HDL语言与原理图相结合的设计方法。

CPLD通过数据总线对DS18B20的操作主要包括初始化,发送ROM命令,发送功能命令[7]。

而这些操作反复进行,可以利用状态机来实现。

状态机的各种状态如下:RESET1:对DS18B20进行复位,然后进入DELA Y状态,等待600μs后,进入J UD GE状态。

J UD GE:检测DS18B20是否存在,若不存在则进入RESET状态,若存在则进入S KIP状态。

S KIP:向DS18B20发送跳过ROM命令,然后进入CONV ER T状态。

CONV ER T:向DS18B20发送启动温度转化命令,然后进入DEL A Y状态,等待1ms,然后进入RESET2状态。

RESET2:对DS18B20进行复位,然后进入DE2 L A Y状态,等待600μs后,进入MA TC H状态。

MA TCH:向DS18B20发送ROM匹配命令,然后进入GET状态。

GET:从DS18B20中读取温度测量数值,然后进入STORA GE状态。

STORA GE:把所读取的温度测量数值放入寄存器中。

由这些状态组成的状态机图如图3所示。

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