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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6 g4 N& Y; L, _) i# F
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- V) @8 n- B' O" H7 L8 T
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
) ]2 C7 |! l! ?* _0 r0 c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! i2 S# Z: z! M$ _4 |
广泛的应用前景。* O ~7 Y2 V+ X; }1 l
0引言; ~! `4 Z. r3 M0 P
目前，常用的温度检测方法是采用温度传感器的单片机检4 [! \+ k4 J# ]0 B
测系统，它通过RS232或RS485与主机通信。这种系统虽然能
2 j5 y2 u7 A! h4 c, f. L' {8 C2 `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
( a# c' P& Y6 p5 P+ L4 G8 B! B. \范性较差,且无统一标准，所以其可靠性、维修性、互操作性以
8 G( N$ X) y9 G4 Z$ C+ N0 s及可扩充性均难以达到理想效果。
) a$ S$ h* y- m( H0 x0 Q! E% p多点测温系统是采用LonWorks 现场总线技术，以DS18B20
; M; |- I* W% W' o$ R2 D2 Z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, G- |7 b9 s( _+ @# L4 G* W) X
分布式测温系统。LonWorks 现场总线(LON总线)是美国ECH-
# N: y- F% \. }4 M1 F! Y& g) }0 F7 yELON公司推出的局部操作网络,它具有统- -性、开放性、互操! d8 ?0 a' I6 z. t$ ]( w# y
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
0 A5 [* J/ w# y5 \" v' I' J9 H线之一。利用LonWorks现场总线技术构建系统大大提高了系
* G; S; E9 f5 E8 B, \+ ~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
* [ u+ C+ d$ H' c流趋势[1]。另外,利用单总线数字温度传感器DS18B20作为测
2 `0 O3 z+ |( n% b) L6 |9 @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0 r/ y, Y. U+ j: ?* w/ G, L
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.
2 {) c9 k5 K2 p4 D ]8 M. q端口线就能与多个DSI8B20串接和通讯，实现了系统结构简单
; z% |6 F/ k1 t% ]8 s
2 i4 D/ G$ o6 {$ t0 R' B! [化。该系统测量精度高( +0.5C)、适应能力强，特别适合应用3 ~" C$ M8 z9 ^
在距离远、多测点的场合。: w1 Y! B6 [3 M/ w p
1 DS18B20测温原理
% p; H0 }& ~8 tDS18B20只用一根信号线作为单总线与CPU连接,且每个
% M8 a8 N3 \2 n, y. ^1 J) c# e传感器都有唯一的 64位序列号存储在其内部的ROM中,这样
! Y- N# L/ u/ Z0 p$ R/ T: D一条总线上可以挂多个DS18B20,实现多点测温。测温范围为
& `6 d y" @8 K6 |5 [" V- 55~ + 1259C,在- 10~ + 85°C时其精度为+0.5%C.该传感器
5 A: z' o8 q$ t8 `, V3 _3 j) D( f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- K$ ^ f0 ~- F7 y9 n @0 i/ Y
好的负压特性。
1 u" _ Q9 r1 w9 l1 F, N9 aDS18B20转换温度后，所得温度值与报警触发器TH~TL中- Z' e- R' A' x. C& I7 j
的值比较。因为这两个寄存器只有8位,所以0.5C位在比较& X# \# J Y1 K) ^! m' `% t, j
中被忽略，于是TH与TL的最高位与16位温度寄存器中的符5 X7 l$ A+ K8 W0 ?4 `* W/ k+ J
号位直接对应。如果温度测量值高于TH或低于TL,则报警标
& Z- F# `. w1 t1 M: x8 V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
( z5 f7 F# E o' M- Y& @8 z& f定后，DSI8B20响应报警查询命令,这一-特性允许多个DS18B20% W9 G1 L8 V3 |7 r9 n" `3 ~
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$ ~3 O( d0 g% i: {/ h
报警装置立即确定是哪一- 个DSI8B20, 而不需再读其他未报警, w: X6 S( H/ P) n, A% u/ S
的温度传感器。 e2 U0 X \- V+ A
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0 H F- `% v k! T- P附件下载： ' d7 X6 L) E* |& [2 x! T4 R
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发表于 2020-1-6 10:49
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