溫度自動控制系統(tǒng)設(shè)計
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4 溫控裝置及原理
DS18B20支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55～+125℃，測量范圍廣。DS18B20可以程序設(shè)定9～12位的分辨宰，精度為0．0625 ℃，分辨率高。支持3～5.5 V的電壓范圍?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。并且只需占用一根微控制器的I／O口，節(jié)省I／O口。本系統(tǒng)選用PR-35封裝。
控制電路選擇VDD供電方式，即VDD接+5 V，GND接地，I／O接單片機(jī)I／O。
DS18B20的主要部件：64位激光ROM，溫度傳感器，非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL，高度暫存器。
4．1 單線總線訪問DS18B20的協(xié)議
DS18B20需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括幾種單線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。所有這些信號，除存在脈沖外，都由總線控制器發(fā)出。
4．1．1 初始化
通過單線總線的所有執(zhí)行都從一個初始化序列(一個由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后由從機(jī)發(fā)出的存在脈沖)開始。之后存在脈沖讓總線控制器知道DS18B20在總線上且已做準(zhǔn)備好操作。
4．1．2 ROM操作命令
一旦總線控制器檢測到一個存在脈沖，它就可以發(fā)出5個ROM命令中的任一個：Read ROM，Match ROM，Skip ROM，Search ROM，Alarm Search。
由于只用到一個DS18B20，所以選擇Skip ROM跳過指令，無需進(jìn)行地址序列號的檢查，可以加大軟件運(yùn)行速度。
4．1．3 存儲器操作命令
4．1. 4 RAM操作指令如表1所示本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/161164.htm
一般先執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令，然后用讀暫存器指令將16位溫度值讀入主控制器。
4. 1．5 執(zhí)行／數(shù)據(jù)
執(zhí)行數(shù)據(jù)前，一定確保先指令已經(jīng)輸入，并嚴(yán)格按照時間時序。執(zhí)行、數(shù)據(jù)時，要注意：只有數(shù)據(jù)時間隙把握準(zhǔn)確，讀寫數(shù)據(jù)才能正確。
4．2 讀寫時間隙
DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫是通過時間隙處理位和命令字來確認(rèn)信息交換。必須在時間隙開始的確切時間讀取或?qū)懭胄枰臄?shù)據(jù)。所以，對DS 18B20的時序控制要嚴(yán)格把握時間分段。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉到邏輯低電平時，寫時間隙開始；當(dāng)從DS18B20讀取數(shù)據(jù)時，主機(jī)生成讀時間隙。
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