基于DS18B20的多点温度采集系统设计.PDF

第32卷增刊第2期 水 利 水 电科 技 进 展 2012年10月 Vol.32 Supplement No.2 Advances in Science and Technology of Water Resources Oct. 2012 基于 DS18B20 的多点温度采集系统设计 1 2 1 1 孙摇 超 ,王摇 茜 ,李最森 ,刘摇 云 (1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州摇 310010;2.江西省工业工程职业技术学院,江西 萍乡摇 337000) 摘要:为了研究对水库库区内水生生物的结构及水质有重要影响的水温分层现象,开发了一种基于温 度传感器DS18B20 的多点温度采集系统,介绍了该系统下位机部分单片机与传感器硬件连接及程序 设计流程,阐述了上位机软件设计中的多线程技术、串行通信及上位机、下位机通讯协议的实现,给出 了程序设计流程。 模拟应用结果表明,该系统达到设计目标,可以实现20 点温度数据同步采集。 关键词:多点温度采集系统;DS18B20;1鄄wire 总线;水温分层 中图分类号:TP216摇 摇 摇 文献标志码:B摇 摇 摇 文章编号:1006 7647(2012)S2 0046 03 摇 摇 调节性能好的水库在沿水深方向会出现有规律 DS18B20 内部主要有4部分组成:存储64位序 的水温分层现象,这种水温分层现象影响库区内水 列码的光刻 ROM、高速缓存存储器、非易失的温度 [1] 报警触发器TH和TL、温度传感器。 其结构框图如 生生物的结构及水质 。 水温的分层又分为季节 [2] 图2所示。 分层和日分层,季节分层是日分层的累积结果 。 水温分层会对水库下游的鱼类及农作物产生巨大的 影响,可能导致其减产甚至灭绝。 因此,在进行大型 水电工程规划、设计和运行的同时应积极开展水库 水温结构及下泄水温研究,其中,温度的分布测量及 研究是重要的内容。 本文结合实际需求,采用 DS18B20数字温度传感器及单片机设计下位机采集 系统,并给出上位机采集软件设计流程图,可为水温 图2摇 DS18B20 内部结构框图 分层的温度测量提供有效的工具。 当DS18B20接收到温度转换命令后,开始启动 1摇 DS18B20及1鄄wire总线 转换。 转换完成后的温度值就以16 位带符号扩展 的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第 1,2 DS18B20是原DALLAS半导体公司推出的一种可 字节。 由于该系统对转换的精度要求较高,而且转 编程1鄄wire总线智能温度传感器,具有3引脚TO鄄92小 [3] 换时间也不是很苛刻,所以DS18B20设置为默认的 体积封装的特点。 其封装形式和引脚如图1所示 。 12位分辨率。 1鄄wire单总线是原Dallas公司的一项技术。 它 具有节省I/ O 口资源、结构简单、成本低廉、便于扩 展和维护等优点,适用于单个主机系统,能够控制一 个或多个从机设备。