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基于AVR单片机和DS18B20的多点温度测量系统
介绍基于AVR单片机、BASCOM-AVR语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统。利用AVR单片机内部的E2PROM，建立了位置编号和传感器序列号的对应关系表，实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的识别和处理，并给出了具体的编程实例。
关键词：单总线；数字温度传感器；单片机
Several Points Temperature Measuring System Based on AVR SCM and DS18B20
GAO Yuqin
(Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China)
Key words: monobus; digital temperature sensor; SCM
1DS18B20和BASCOM-AVR简介
DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器，从DS18B20读出或写入的信息仅需要一根口线。在单总线工作方式下，允许一条信号线上挂接多个DS18B20，特别适合于构成远距离多点温度测控系统，从而大大简化了系统布线，提高了可靠性，降低了成本，而实现这些的关键在于每片DS18B20都有唯一的ROM代码(64位产品序列号)。在多点温度测控系统中，ROM代码是识别和操作DS18B20的基础；无论读取还是选择对某一个传感器进行操作，主机必须发送64位ROM代码。
BASCOM-AVR是MSC Electronics公司推出的基于AVR系统的软件开发仿真平台。程序语句和Micrsoft VB/QB高度兼容；为标准LCD显示器、I2C芯片和单总线协议芯片等扩充了专用语句；内置模拟终端和程序下载功能；内置软件仿真平台用于测试；编译产生的运行代码可在所有带内部存储器的AVR微控制器中运行。DEMO版本可生成2KB程序代码。BASCOM-AVRDEMO版安装软件包可到http：//www.mcselec.com免费下载。?
DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器，从DS18B20读出或写入的信息仅需要一根口线。在单总线工作方式下，允许一条信号线上挂接多个DS18B20，特别适合于构成远距离多点温度测控系统，从而大大简化了系统布线，提高了可靠性，降低了成本，而实现这些的关键在于每片DS18B20都有唯一的ROM代码(64位产品序列号)。在多点温度测控系统中，ROM代码是识别和操作DS18B20的基础；无论读取还是选择对某一个传感器进行操作，主机必须发送64位ROM代码。
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3.1获取序列号(64位ROM代码)
操作单总线数字温度传感器必须严格按规定的协议操作，即应按以下顺序操作：初始化、ROM操作命令、暂存存储器操作命令、数据传输。在ROM操作命令中，有两条命令专门用于获取传感器序列号：读ROM命令(33H)和搜索ROM命令(F0H)。读ROM命令只能在总线上仅有一个传感器的情况下使用。搜索ROM命令则允许总线主机使用一种“消去”处理方法来识别总线上所有的传感器序列号。为了建立64位ROM代码和测量位置点传感器之间的关系，我们选用读ROM命令(33H)。DS18B20的64位ROM代码结构如图2所示：
操作单总线数字温度传感器必须严格按规定的协议操作，即应按以下顺序操作：初始化、ROM操作命令、暂存存储器操作命令、数据传输。在ROM操作命令中，有两条命令专门用于获取传感器序列号：读ROM命令(33H)和搜索ROM命令(F0H)。读ROM命令只能在总线上仅有一个传感器的情况下使用。搜索ROM命令则允许总线主机使用一种“消去”处理方法来识别总线上所有的传感器序列号。为了建立64位ROM代码和测量位置点传感器之间的关系，我们选用读ROM命令(33H)。DS18B20的64位ROM代码结构如图2所示：
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如果某一传感器损坏，只需按上述连接方法，拨动开关K2输入损坏传感器的位置编号，将新的DS18B20插入Z1插座重新测试，单片机自动根据读取的编号值将测得的ROM代码取代E2PROM中相同位置编号处的原ROM代码即可。
3.2多点温度的巡回测量
开关K1打开，将T断开处接上。由于已经在上面获取了多个DS18B20的ROM代码并在AVR单片机内部的E2PROM中建立了测量位置点和传感器64位ROM代码之间的关系表，因此对多个温度的巡回测量的步骤如下：
(1)发跳过ROM命令CCH。
(2)发启动所有在线的DS18B20进行温度转换命令44H。
(3)延迟1s。
(4)发匹配ROM命令55H。
(5)按照E2PROM中建立的关系表的顺序取出64位ROM代码发送到单总线。
(6)发读温度值命令BEH，读取温度值。
(7)进行CRC校验和数据处理后送LCD显示器显示。
(8)重复第4步到第7步，直到所有的DS18B20测量处理完。
(9)再重复第1步到第8步，进行下一轮的巡回测量。
如果只对某一个DS18B20进行温度测量，只要将第1步的跳过ROM命令CCH，改为匹配ROM命令55H，将拨动开关拨到和要测量的DS18B20的编号相对应的数值上，单片机90S8515读取拨动开关的数值(编号)n，到E?2PROM建立的关系表中从(n-1)×8开始的单元取出ROM代码发送到总线，去掉第8步，其余和上面步骤相似即可。
测试中，DS18B20选择芯片出厂时默认的12位转换精度，转换的结果用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供。关于DS18B20可参考DALLAS公司的数据手册。
多点温度巡回测量的主要程序如下：
上述两个程序可以编写为两个子程序，主程序在初始化工作完成后，读开关K1的状态，如为打开状态调用温度巡回测量部分的子程序；如为闭合状态调用获取ROM代码子程序。
4.1设置报警限值
DS18B20设有温度高低限报警功能。DSl8B20的存储器由两部分组成：一个是9字节的静态RAM，其中第0和第1字节用于存储16位的温度转换值，第2(高温限TH)和第3字节(低温限TL)作为温度报警限值或通用存储器单元供用户使用；另一个是非易失性的E2PROM。当静态RAM作为温度报警限值使用时，可以在系统安装和工作前，用写RAM命令4EH将高温限TH和低温限TL写入第2和第3字节单元。由于静态RAM掉电后信息即丢失，因此需要再通过拷贝RAM命令48H将第2和第3字节单元的温度报警限值拷贝到E2PROM中。主程序只要在初始化部分使用重调E2PROM命令B8H，就可以将E?2PROM中的温度报警限值重新拷贝到静态RAM中。
4.2报警处理
系统正常工作时，在启动所有的DS18B20作温度转换后，可以使用报警搜索命令ECH，发现温度值高于TH或低于TL的数值时，则读取报警的DS18B20的ROM代码，通过查AVR单片机内部E2PROM中测量位置点和传感器64位ROM代码之间的关系表即可得到报警的DS18B20的位置编号，从而启动语音报警或在LCD上显示报警点的位置编号。
本文的设计方法，将DS18B20 ROM代码的获取和温度的测量融为一体，利用单片机内部的E?2PROM建立了测量位置点和ROM代码之间的关系表，用简单的硬件及编程方法实现了多点温度的测量、数字温度传感器的出错指示和识别，大大有利于系统的调试和扩充，能有效降低成本，缩短开发周期。在粮库测温系统、冷库测温系统、中央空调系统、智能建筑自控系统等多点温度测量系统中将获得广泛的应用。
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4.2报警处理
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- AVR单片机(54987)
- DS18B20(80013)
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2018-09-23 20:05:12
如何调试DS18B20温度传感器
可以记录或者写的。元器件这里说下应该有的元器件，一个可用的单片机，一个DS18B20。要点在调试过程中，应该主要注意以下要点，如果不注意可能就会调试失败。（1）上拉电阻因为DS18B20是单总线协议，如果总从机都不操作这根线或者主从机想读写1的话，必须要有这个电阻，那么这个电阻怎么确定的的呢？这个
2022-01-17 07:03:46
怎么采用DS18B20和NiosⅡ设计的远程温度控制系统？
采用AT89S51系列单片机、传感器DS18B20和NiosⅡ设计的远程温度控制系统具有结构新颖、电路简单、体积小和控制方便等优点。
2021-04-30 06:09:54
怎样去获取DS18B20的温度数据呢
之前在树莓派系列的文章中写过DS18B20获取温度数据。当时树莓派有1-wire接口，可以直接以读文件的形式读取到温度。18.树莓派3B+ 1-wire获取DS18B20温度现在在STC单片机里面
2022-02-18 06:24:59
怎样通过STC89C52单片机与温度芯片DS18B20通信
主要是通过STC89C52单片机与温度芯片DS18B20通信，让LCD1602来显示温度，其电路原理图如下：注意：DS18B20有字一面朝我们，管脚朝下，依次接入地、单片机管脚、以及5V，其中还需要接
2021-12-07 07:22:05
详解DS18B20温度传感器的用法
明DS18B20与Arduino的用法。（1）一路温度测量硬件连接图将DS18B20温度传感器的VCC和GND分别连接至Arduino Uno控制器的 5V和GND，以给DS18B20提供电源，DS18B20的DQ引脚接至Arduino Uno控制器数字引脚D2，且并联4.7kΩ的上拉电阻。`
2018-09-06 17:12:48
一种新型多点测温系统的设计(基于DS18B20设计的多点测温
一种新型多点测温系统的设计(基于DS18B20设计的多点测温系统)
介绍DS18B20的基本特性，和基于DS18B20设计的多点测温系统。给出了
2009-10-15 23:50:461897
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51单片机DS18B20测量温度实验
用一片DS18B20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋50度之间，用4位数码管显示出来
2011-05-10 10:11:1228943
28943基于DS18B20的多点温度测量系统的设计_毕业设计
本文介绍了基于DS18B20和STC89C52RC的多点温度测量的方法和原理，利用DSI8B20单总线温度传感器和单片机与其它外围设备结合在一起实现温度的测量和显示。该设计主要分为以下三大部分：硬件
2014-11-26 15:10:08
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8951单片机DS12C887时钟芯片DS18B20温度芯片1602
51单片机DS12C887时钟芯片DS18B20温度芯片1602液晶显示时钟和温度测量系统。时间很准确。同时也能测量温度。
2017-03-15 17:01:1773
73基于单片机的多点温度测量系统
简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。 本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下的仿真。利用51单片机的并行口，同步快速读取8支DS18B20温度，实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的快速精确识别和处理
2018-04-13 11:39:3976
76DS18B20的低功耗温度测量系统设计详析
DS18B20 数字温度传感器和 MSP430 单片机构成了低功耗温度测量系统, 该系统具有结构简单、误差率低、功耗低、抗干扰能力强、扩展性好等优点。
2018-04-26 09:17:4310
10AVR单片机十日通：关于EEPROM读写与DS18B20的应用介绍（10）
欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》，这是第十日：EEPROM读写与DS1302和DS18B20的应用B
2018-07-06 04:45:003929
3929如何使用AVR单片机与温度传感器DS18B20进行多点温度测量
介绍了一种基于AVR 系列单片机ATmega8 与单总线数字温度传感器DS18B20 进行多点温度测量的方法，给出了在一根单总线挂接多个DS18B20 的接口电路，及DS18B20 序列号读取方法和其与单片机通信的C 语言程序，该方法简单、易用，已经在一些电路中得到了应用。
2018-10-26 17:39:3314
14蓝桥杯之单片机设计与开发（19）——DS18B20
温度传感器DS18B20DS18B20是美信公司的一款温度传感器，单片机可以通过1-Wire协议与DS18B20进行通信，最终将温度读出。1-Wire总线的硬件接口很简单，只需要把DS18B20
2021-11-04 17:21:002
251单片机之DS18B20[
一文读懂DS18B20温度传感器及编程对于新手而言 DS18B20基本概念仅做了解最重要的是利用单片机对DS18B20进行编程读取温度信息并把读取到的温度信息利用数码管LCD1602或者上位机进行
2021-11-11 17:36:01149
14951单片机DS18B20温度读取
本文是武汉市海联天下物联网有限公司技术团队内部学习笔记，将详细讲解DS18B20温度显示以及51单片机如何利用单总线与DS18B20通信，DS18B20重要时序掌握。——技术部 张傲现象描述 使用DS18B20测量温度，并在数码管中显示出来。
2021-11-12 14:21:0125
2551单片机驱动DS18B20温度传感器测量温度
51单片机驱动DS18B20温度传感器测量温度1.DS18B20温度传感器介绍；2.51单片机驱动DS18B20测量温度1.DS18B20温度传感器介绍；①引脚定义引脚符号说明1GND地2DQ单总线
2021-11-21 11:51:0341
41基于DS18B20多点测温源码
DS18B20 单线数字温度传感器，多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。里面包含源码和文章详解。致力于开源项目的分享！
2023-01-05 16:28:3316
16基于51单片机DS18B20温度测量仿真设计
运用所学单片机知识，完成温度信号的测量。要求如下：单片机系统选择使用AT89C51，温度传感器采用DS18B20，在LED显示器上显示频率值，另外LED显示器使用动态方式显示。
2023-10-22 17:47:07790
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工商网监
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