一款多點測溫及溫度控制系統的設計應用

圖2 設計系統硬件結構

　　2．1 控制核心

　　系統采用SST89E564RC單片機作為控制核心，進行溫度采集、信息顯示及執行機構的控制。SST89E564RC是美國SST公司推出的高可靠、小扇區結構的FLASH單片機，內部嵌入72 KB的Super-FLASH，1 KB的RAM，通過對其RAM做進一步擴展，可滿足嵌入系統操作系統的運行條件。

　　2．2 溫度傳感器

　　溫度傳感器采用DALLAS半導體公司的數字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線總線”接口，可方便地進行多點溫度測量，還可以程序設定9～12位的分辨率，最高精度為±0．062 5℃，分辨率設定及用戶設定的報警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。該產品支持3～5．5 V的電壓范圍，因其體積小使系統設計更靈活、方便。DSl8820的管腳排列如圖3所示，其中DQ為數字信號輸入／輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸人端。

圖3 DSl8820

　　DSl8820內部結構主要由4部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。

　　光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DSl8820的地址序列碼。光刻ROM的作用是使每一個DSl8820都各不相同，這樣就可以實現1根總線上掛接多個DSl8820的目的。

　　DSl8820溫度傳感器的內部存儲器包括9 B高速暫存RAM和1 B非易失性的可電擦除的E2PROM，后者存放高溫度和低溫度觸發器TH，TL和結構寄存器，該字節第7位(TM)為0，低5位一直都是1，第6，5位(R1，R0)用來設置分辨率，如表1所示。

表1 DSl8820溫度測量分辨率表

　　根據DSl8820的通信協議，主機控制DSl8820完成溫度轉換必須經過3個步驟：每一次讀寫之前都要對其進行復位，復位成功后發送1條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DSl8820進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500μs，然后釋放，DSl8820收到信號后等待16～60μs左右，后發出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。由于DSl8820采用的是單線進行控制與讀取數據，因此對操作的時序要求非常嚴格，否則由于時序不匹配，將無法完成對器件的正確操作。

　　2．3 控制執行那分

　　(1)壁掛爐燃燒系統控制。控制電路采用了脈沖繼電器器件作為整個系統的總控部分，當所有居室溫度均達到設定值時，停止壁掛爐的工作。該繼電器的特點是：當線圈收到一個脈沖信號后，線圈通電，電磁鐵吸合，帶動觸頭閉合接通需要控制的電路，當下一個信號到來后，電磁鐵吸合，觸頭斷開，切斷被控制的電源，因此其具有自鎖和信號遙控功能。由于磁鐵的作用，控制脈沖消失后滑片位置不發生變化，保持穩定狀態，所以該器件具有功耗小、具有記憶功能。

　　(2)居室溫度控制。各居室溫度控制在燃燒控制系統工作前提下，根據各居室溫度測量返回值，采用上海歐凱電磁閥制造有限公司生產的OK6515自保持脈沖電磁閥控制各回路的通斷。脈沖電磁閥采用脈沖和永磁技術，只需通過控制器切換脈沖的電極觸點來改變電磁閥的開關狀態，當控制器發出電脈沖時，驅動閥芯克服永磁力產生上下移，使閥瓣到位后在永磁作用下處于自保持狀態。