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        DS18B20在空調檢測系統溫度采集模塊中的應用

        作者: 時間:2013-11-30 來源:網絡 收藏

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        作為智能集成溫度傳感器,其智能化實現要以高質量代碼作保障。因為讀取每一個都需要匹配序列號,復位、讀、寫操作都需要針對不同的I/O口,所以,16片經單片機8個I/O口接入,需要定義對應8個I/O口的變量:18b20_0~18b20_7、18b20_0定義語句表示如下:“sbit 18b20_0=P1^0;”;需要定義8個復位(初始化)函數:void re18b20_0()~void re18b20_7();需要定義8個寫函數:void wr18b20_0(uchar ml)~void wr18b20_7(uchar ml);需要定義8個讀函數:void rd18b20_0()~void rd18b20_7()。對于單個I/O口(如P1.0),單片機在發送溫度轉換命令后,發送匹配命令wr18b20_0(0x55);連續調用8次寫函數發送序列號;發送讀溫度暫存器命令wr18b20_0(0xbe);調用讀函數rd18b20_0()讀取溫度低8 bit;經溫度轉換函數處理后,將溫度整數部分保存在wd[0],小數部分保存到wd[1]。讀取另外一片DS18B20,其溫度值的整數和小數部分分別保存到wd[2]、wd[3]。讀取P1.1端口,溫度讀取過程相同。所有傳感器的溫度值都保存到wd數組中,最后由單片機按照Modbus協議發送給上位機。

        3.2 程序編寫需要注意以下幾點

        (1)單片機采用C51編程,代碼功能模塊清晰,可讀性強。從本應用狀況來看,其實時性能得到保證,因此,匯編語言不一定是最好的選擇。

        (2)空調檢測系統所采集的溫度均在0 ℃以上,并且上位機軟件可以實現溫度報警功能,因此,讀函數讀取RAM寄存器只需讀取前兩個字節。

        (3)單片機和上位機軟件通信采用Modbus協議的RTU模式,因此,溫度轉換函數實現的功能就是將溫度低字節轉化為十六進制數據,并保存到數組里。

        4 應用分析

        空調檢測是在一個溫濕度變化復雜、干擾源多的空調檢測房里進行,空調檢測系統包括1#~6#工作站,每個工作站均配有5臺標準室內機。定頻、變頻一拖一、一拖多等機型的室外機由生產線運送到各站臺,電源線、信號線等連接完畢后,即可掃描條碼進行檢測。檢測過程中,上位機軟件能實時檢測溫度、壓力等參數,檢測完畢,系統自動存儲各種數據,如果參數不合格,則發出報警信號。

        基于空調檢測環境溫濕度變化復雜的現場狀況,數字溫度傳感器DS18B20需要采用不銹鋼外殼封裝,以達到防水防潮目的。DS18B20溫度采集點主要分布在室內標準機的進風口、出風口和盤管。測量壓縮機排氣管溫度時,不銹鋼封裝的DS18B20需要嵌入固定到金屬夾里面,通過這樣測量方式得到的是排氣管表面溫度,需要利用上位機軟件進行必要的數據處理,才能得到排氣管的實際溫度。

        上位機監控軟件采用模塊化設計,軟件分為數據通信、數據采集、數據顯示、數據管理、用戶管理模塊,并將各模塊的實現代碼封裝成模塊和類模塊。需要注意的是:為了方便對DS18B20數字溫度傳感器進行安裝、測試和維護,監控軟件應該有針對連接溫度傳感器的I/O端口,以及I/O端口上的溫度傳感器的測試界面。

        采用DS18B20的已應用到某大型空調生產廠的空調檢測系統中,溫度采集的準確性和實時性均滿足系統的要求。數字溫度傳感器DS18B20和單片機組成的,能同時滿足成本和技術的要求,對組建多點溫度采集網絡具有一定的借鑒意義。

        參考文獻
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