智能型衛(wèi)星電源V-T曲線控制系統(tǒng)設(shè)計

4 DS18B20使用中注意事項

復(fù)位命令要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500μs，然后釋放。DS18B20收到信號后等待16～60μs左右，然后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號則表示復(fù)位成功。由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，在對DS18B20進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格地保證讀寫時序，否則將無法正確讀取測溫結(jié)果。

一般，人們誤認(rèn)為在單總線上可以掛任意多個DS18B20，但實(shí)際應(yīng)用并非如此。若單總線上所掛DS18B20超過8個時，則需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題。因此，在進(jìn)行蓄電池單體多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。

連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通信距離可達(dá)150m；當(dāng)采用帶屏蔽層且每米絞合次數(shù)更多的雙絞線電纜時，正常通信距離進(jìn)一步加長，這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此，在用DS18B20進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。

向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦某個DS18B20接觸不好或斷線，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)。因而在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。

V-T曲線控制系統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計

1硬件設(shè)計

選用美國Atmel公司增強(qiáng)型Flash單片機(jī)AT89s52作為主處理器以完成主要的測控任務(wù)，其內(nèi)嵌8K Flash ROM，軟硬件上兼容AT89C52，但其最大的特點(diǎn)是集成了ISP接口，可直接在目標(biāo)板上進(jìn)行在系統(tǒng)編程，為用戶帶來了極大的方便。選用DS18B20作為溫度測量單元，單總線上掛接的DS18B20采用外接VCC方式而未用寄生供電，進(jìn)行多點(diǎn)測量。模數(shù)轉(zhuǎn)換采用AD574，精度12bit。系統(tǒng)硬件組成如圖2所示。

圖2 V-T曲線控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2軟件設(shè)計

系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計算溫度子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序，等等。編程時必須嚴(yán)格按照DS18B20時序規(guī)定進(jìn)行。尤其需要注意的是，在多點(diǎn)溫度測量中，由于多個DS18B20掛在一條總線上，為了識別不同的器件，在系統(tǒng)安裝之前，應(yīng)將主機(jī)逐個與DS18B20掛接，讀出其序列號。數(shù)字V-T曲線控制系統(tǒng)主程序和測溫子程序分別如圖3、4所示。

圖3 主程序

圖4 測溫子程序

結(jié)語

應(yīng)用AT89s52單片機(jī)、DS18B20嵌入式數(shù)字溫度傳感器等設(shè)計了智能型V-T曲線充電控制系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計算和調(diào)節(jié)。試驗結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計要求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和控制要求。與傳統(tǒng)的模擬硬件控制電路相比，很好地解決了衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的小型化、高精度、高可靠性和低功耗等問題，該設(shè)計方案將廣泛應(yīng)用于我國的航天領(lǐng)域。