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摘要:以LonWorks现场总线技术为基础,以新型单总线数字温度传感器DS18B20为测温元件,提出了一-套新型的分布
" _+ ~, X- k) V! U式测温系统。整个测温系统由一-台上位机和多个Host - Based结构的智能节点组成,其中智能节点采用单片机AT89C51
, C% n5 ?$ [+ I- ~4 i9 J为主处理器、神经元芯片TMPN3120为从处理器、FTT-10A为收发器。系统中单片机将采集来的温度数据传送给神经元
. j- U% G/ Z- [# J/ C1 G芯片,然后数据经由收发器通过LON网络传输到上位机。该系统具有结构简单、测量精度高、抗干扰能力强等特点，具有
* z' f. \6 s( ?% y) U广泛的应用前景。
& s7 t* r8 ?3 @; a" x9 |0引言4 w7 A3 f. N. Q9 W0 ?) S9 Y) O
目前，常用的温度检测方法是采用温度传感器的单片机检, u$ j5 x: D) p0 c }
测系统，它通过RS232或RS485与主机通信。这种系统虽然能8 w7 R4 v& f7 T* \* `- q
满足大多数情况下温度测量的需要,但是它的集成度较低,规
2 v9 k5 F- V' G; n范性较差,且无统一标准，所以其可靠性、维修性、互操作性以
' [" {3 U$ i; B1 i; J及可扩充性均难以达到理想效果。
" R! f& v0 y# M. j" o; y0 Z/ U- r多点测温系统是采用LonWorks 现场总线技术，以DS18B20( F$ {8 e; s2 @ B& k8 [
为测温元件而构成的集信号采集、传输、处理和通信于一-体的
' h/ o* o: I: R! h) G3 q4 p分布式测温系统。LonWorks 现场总线(LON总线)是美国ECH-$ r) h9 h$ w; k8 y9 w! V# @
ELON公司推出的局部操作网络,它具有统- -性、开放性、互操+ y: J" n# t, z) i2 d
作性及支持多种通信介质等优良性能，是当今最流行的现场总
3 D' Q4 q! Z- r0 s$ S1 @线之一。利用LonWorks现场总线技术构建系统大大提高了系/ I7 G+ B0 Z/ D
统的可靠性、维修性、互操作性以及可扩充性,符合国际上的主
w* K) P# b- V5 s z4 X8 G流趋势[1]。另外,利用单总线数字温度传感器DS18B20作为测
, ?. C9 r c6 p! H# E% Q7 k' C温元件，不但改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转* c" f) D1 s5 m, ^
换为数字量的模式,实现了长距离传输,而且单片机只需一根.
5 p5 O- |& g+ p% l2 ^4 h9 p2 |2 {端口线就能与多个DSI8B20串接和通讯，实现了系统结构简单
1 X4 ` I" H m# ?
& Y U3 i* b+ G* @化。该系统测量精度高( +0.5C)、适应能力强，特别适合应用7 O ]. H* M1 ?4 e2 c9 u, I
在距离远、多测点的场合。4 |* x2 v6 P2 w% o ~. p" l/ Z
1 DS18B20测温原理; v; X, y1 u! N9 O
DS18B20只用一根信号线作为单总线与CPU连接,且每个
0 E, p2 l( j4 r5 w; p3 |传感器都有唯一的 64位序列号存储在其内部的ROM中,这样
; M; I0 L1 t. I一条总线上可以挂多个DS18B20,实现多点测温。测温范围为
8 j. ^2 W& ]" q0 @6 q5 @9 O% O- 55~ + 1259C,在- 10~ + 85°C时其精度为+0.5%C.该传感器
" g) Q' X7 m; c: u3 V& T3 l b) X含寄生电源，既可单总线供电，也可用外部电源供电,并具有良
! d( J" g( {7 B好的负压特性。- I6 Z" v; b& w# C
DS18B20转换温度后，所得温度值与报警触发器TH~TL中
' i' Z' E0 |0 |' T: k% Z. E的值比较。因为这两个寄存器只有8位,所以0.5C位在比较* H7 G% D3 S8 b- J+ e! u* ]
中被忽略，于是TH与TL的最高位与16位温度寄存器中的符
# Q S+ B9 i4 g2 Y$ C: l号位直接对应。如果温度测量值高于TH或低于TL,则报警标
6 ]: L, B$ T' `7 J; g- G. @志被置位,该标志在每次温度测量后会被更新。当报警信号设/ d. J, L/ Z# G. ]3 x- x o4 _
定后，DSI8B20响应报警查询命令,这一-特性允许多个DS18B20
9 I4 s) x* B1 u$ ?; a5 Y并行连接并同时测量温度。假设某个地点的温度超过界限，则1 O, z/ G! i: m( L1 L5 ?
报警装置立即确定是哪一- 个DSI8B20, 而不需再读其他未报警
. D3 R) R/ A! Z0 k9 q的温度传感器。! o8 E7 p; P1 |4 W0 s3 V
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; F, q3 w* M. F5 }1 l9 ]附件下载：
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发表于 2020-1-6 10:49
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