基于数字温度传感器DSl8B20芯片的多点测温系统

　　0 引言

　　多点测温系统在工业领域及其国民生产中有广泛的用途。如在化工领域中，经常需要检测和控制反应釜中的液体的温度，使之能够稳定在一定的温度范围之内;在粮食储存以及加工过程中，会储存高水分的粮食，高水分的粮食极易升温发霉，因此粮食储存的测温显得尤为重要。以往的测温系统多采用热敏电阻，精度低、易损坏，且模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。

　　因此，在温度测量系统中，具有足够的精度和实时性，控制足够的精度，并且尽可能具有较低的成本，这样的产品才具有实用价值。本文采用新型数字温度传感器 DSl8B20，它具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，以单片机AT89C51为控制核心完成多点测温的可行性设计方案。

　　1 DSl8B20芯片特性及管脚介绍

　　1.1 DSl8B20芯片特性

　　DSl8B20单线数字温度传感器是新一代温度传感器，它具有微型化、低功耗，与其他温度传感器相比，具有以下特性：供电电源为3.0～5.5 V;独特的单线接口方式，支持多点组网功能;温范围为-55～+125℃，在-10～+85℃时精度为±O.5℃;可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和O.0625℃，可实现高精度测温;转换速度快;具有极强的抗干扰纠错能力;电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

　　1.2 DSl8B20引脚功能

　　DSl8B20有2种封装形式：3脚TO-92直插式(用的最多、最普遍的封装)和8脚SOIC贴片式，封装引脚如图1所示。

　　DSl8B20各引脚的功能如表1所示。

　　2 DSl8B20的控制时序

　　硬件结构的简单是以相对复杂的软件进行补偿，由于DSl8B20与单片机问采用串行数据传送，因此，它们之间有严格的时隙概念。单线信号包括复位脉冲、响应脉冲、写“0”、写“1”、读“1”、读“0”。

　　(1)初始化。时序见图2(a)，主机总线t0时刻发送一复位脉冲(最短为480μs的低电平信号)接着在t1时刻释放总线并进入接收状态DS1820在检测到总线的上升沿之后等待15～60μs，接着DS1820在t2时刻发出存在脉冲(低电平持续60～240μs)，如图中虚线所示。

　　初始化时序、读/写时序分别如图2(a)、图2(b)、图2(c)昕示。

　　(2)写时间隙。当主机总线t0时刻从高拉至低电平时，产生写时间隙，见图2(b)。从t0时刻开始15μs之内应将所需写的位送到总线上，DS1820 在t后15～60μs间对总线采样，若低电平写入的位是O，若高电平写入的位是14;连续写2位间的间隙应大于1μs(见图2(c))。主机总线t0时刻从高拉至低电平时，总线只需保持低电平15μs之后，在t1时刻将总线拉高产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后到t2时刻前(约15μs)产生读时隙，t3时刻前主机必须完成读位，然后将总线释放。