基于ds18b20测温的单片机温度控制系统

《基于ds18b20测温的单片机温度控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据陋丽露死弱丽丽丽疆翮单片机开发与应用文章编号：1008-0570(2009)03-2-0105-02基于DS18B20测温的单片机温度控制系统DTemperatureControlSystemBasedonDS18820(北京邮电大学自动化学院)余瑾捌E燕YUJinYAOYan摘要：介绍了以AT89S52单片机为控制核心的温度控制系统．系统采用数字温度计芯片DSl8820构成测温单元，通过AT89S52的开关量输出控制固态继电器(SSR)的通断，调节烤箱内温度。采用PID控制算法可以明显改善系统

2、的稳态性能以及稳态响应。关键词：温度控制；单片机；PID算法；DSl8820中图分类号：TP273．1文献标识码：AAbstract：ThetemperaturecontrolsystembasedonAT89S52SCMasthecontrollerisintroducedinthispaper．Thetemperaturemeasurementunitconsistsofdigitalthermometerchip．TheoutputofswitchingvaluefromAT89S52contro

3、lstheswitchofsolidstaterelaytoregulatethetemperatureintheoven．Anevidentimprovementonsteady-statebehaviorandresponseofsystemisachievedwhenthePIDcontrolalgorithmisused．Keywords：temperaturecontrol；singlechipmicroprocessor；PIDalgorithm；DSl8820温度是工业控制中主要的被控参数

4、之一．对典型的温度控制系统进行研究具有很广泛的意义。根据不同场所、不同温度范围、精度等要求．所采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也不同．本文以实验室电烤箱为被控对象，以AT89S52单片机为控制核心，温度传感单元采用DSl8820．采用PID算法，实现智能的温度控制系统。1系统组成整个系统主控部分采用AT89S52构成单片机应用系统：温度检测部分采用DSl8820单总线数字温度传感器对温度进行枪测：控制部分由固态继电器控制加热管的通断。丁作时．由键盘输入设定温度值，系统采用PID控制算法进行运

5、箅，通过单片机AT89S52的开关量控制固态继电器(SSR)的通断，以调节烤箱内温度至设定值，稳态误差在+(一)1℃。液晶实时显示烤箱内温度和设定温度值。单片机温度控制系统原理图如图1所示。单片机A璐9s52图1单片机温度控制系统原理图2温度检测电路温度检测部分采用集成温度传感器DSl8820，它采用独特的单口接线方式传输，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DSl8820的双向通讯，不需要外围器件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只i极管的集成电路内，外加电源范围是3．0～5．5V，测

6、温范围从一55％到+125℃，在一lO℃叶85℃同有分辨率为0．5℃，测量结果以9位到12位数字量方式直接输出数字温度信号，以”一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。余瑾：硕士高级工程师DSl8820测温原理如图2所示。图中低温度系数品振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器l和温度寄存器被预置在一55％所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的

7、脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时。温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输f{{用于修正计数器l的预置值。图2DSl8820测温原理图3系统软件设计3．1温度检测子程序DSl8820使用的关键在于清楚总线的读写时序。由于DSl8820外接电路极为简单，所以电路连接没有问题；但在

8、软件编程上，就要求严格按照它的时序进行读写操作。具体操作如下：、对DSl8820操作时，首先要将它复位。将DO线拉低480至960恤s，再将数据线拉高15至60斗8，然后，DSl8820发出60至此240p．s的低电平作为应答信号，这时主机才能对它进行其它操作。(窀固自控嘲邮局订阅号：82．946360元．,／一105一万方数据单片机开发与应用《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第25卷第3·2期写操作：将数据线从岛电平拉垒低电平，