数字温度传感器论文无线温度传感器论文

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1、数字温度传感器论文无线温度传感器论文基于DSP与数字温度传感器的温度控制系统摘要:传统的温度控制系统是以热敏电阻为温度传感器件,辅以风冷或水冷来达到目的的,存在体积大,噪音大且精度有限的缺点。介绍了利用数字温度传感器(DS18B20)与DSP芯片(TMS320F2812)组成的温度测量系统,结合模糊PID算法(Fuzzy-PID),利用DSP的脉宽调制控制通过半导体制冷器的电流大小,达到温度控制的效果,体积小且精度达到0.1℃。给出DSP与DS18B20的接线图,并且介绍了利用CCS(代码编辑工作室)进行软件开发。该系统已经运用在LD温度控制方面,取得了很

2、好的效果。　　关键词:DSP;温度传感器;温度控制;模糊PID;脉宽调制　　中图分类号:TP23文献标识码:A　　文章编号:1004-373X(2010)09-0129-03　　SystemofTemperatureControlBasedonDSPandDigitalTemperatureSensor　　XUXing-jian1,YUANZi-jun1,ZHAOYong-li2,GAOFeng1　　(1.HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2.ShanghaiUniversityofEngineer

3、ingScience,Shanghai201620,China)　　Abstract:Traditionaltemperaturecontrolsystemtookthermalresistanceasthetemperaturesensor,combinedwithair-cooledorwatertoachievethepurpose,sizelarge,noisyandtheaccuracyislimited.Thetemperaturemeasurementsystemcomposedofdigitaltemperaturesensor(DS18B

4、20)andtheDSP(TMS320F2812),theDSPpulse-widthmodulationisusedtocontrolthecurrentoftheTECcombinedwithfuzzyPIDalgorithm(Fuzzy-PID),toachievetheeffectoftemperaturecontrol,smallsizeand0.1accuracy.ThewiringdiagramofDSPandDS18B20,theuseofCCS(codeeditingstudio)forsoftwaredevelopmentareint

5、roduced.ThesystemhasbeenusedintheLDtemperaturecontrol,andhasgainedverygoodresults.　　Keywords:DSP;temperaturesensor;temperaturecontrol;fuzzy-PID;pulsewidthmodulation　　0引言　　20世纪60年代以来,数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,DSP)伴随着计算机和通信技术得到飞速发展,应用领域也越来越广泛。在温度控制方面,尤其是固体激光器的温度控制,受其工作环境和条件的影响

6、,温度的精度要求比较严格,之前国内外关于温度控制基本上都采用温度敏感电阻来测量温度,然后用风冷或者水冷方式来达到温度控制效果,精度不够且体积大。本文基于DSP芯片TMS320F2812与数字温度传感器DS18B20设计出一个温度测量系统,根据测量所得的温度与设定的参量,并利用模糊PID算法计算出控制量,利用该控制量调节由DSP事件管理器产生PWM波的占空比,并作用于半导体制冷器,以达到温度控制效果,实现控制精度高,体积小的温度控制系统[1]。　　1系统硬件组成　　1.1DS18B20功能结构与使用　　DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感

7、器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55~+125℃;可编程为9~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃;CPU只需一根埠线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适合用于远距离多点温度检测系统中。　　DS18B20的管脚排列如图1所示。DQ为数字信号输人/输出端;GND为接地;VDD为外接供电电源输人端(在寄生电源接线方式时接地)。　　DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供[2],以0.0625℃/LSB

8、形式表达,其中S为符号位。例如+125℃的数字输出为07DOH,