一種智能型衛星電源V-T曲線控制系統的設計

　　4 DS18B20使用中注意事項

　　復位命令要求主CPU將數據線下拉500μs，然后釋放。DS18B20收到信號后等待16～60μs左右，然后發出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號則表示復位成功。由于DS18B20與微處理器間采用串行數據傳送，在對DS18B20進行讀寫編程時，必須嚴格地保證讀寫時序，否則將無法正確讀取測溫結果。

　　一般，人們誤認為在單總線上可以掛任意多個DS18B20，但實際應用并非如此。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動問題。因此，在進行蓄電池單體多點測溫系統設計時要加以注意。

　　連接DS18B20的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數據將發生錯誤。當將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通信距離可達150m；當采用帶屏蔽層且每米絞合次數更多的雙絞線電纜時，正常通信距離進一步加長，這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產生畸變造成的。因此，在用DS18B20進行長距離測溫系統設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。

　　向DS18B20發出溫度轉換命令后，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，程序進入死循環。因而在進行DS18B20硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。

　　V-T曲線控制系統數字電路設計

　　1硬件設計

　　選用美國Atmel公司增強型Flash單片機AT89s52作為主處理器以完成主要的測控任務，其內嵌8K Flash ROM，軟硬件上兼容AT89C52，但其最大的特點是集成了ISP接口，可直接在目標板上進行在系統編程，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，進行多點測量。模數轉換采用AD574，精度12bit。系統硬件組成如圖2所示。

圖2 V-T曲線控制系統硬件結構

　　2軟件設計

　　系統程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉換命令子程序、計算溫度子程序、顯示數據刷新子程序，等等。編程時必須嚴格按照DS18B20時序規定進行。尤其需要注意的是，在多點溫度測量中，由于多個DS18B20掛在一條總線上，為了識別不同的器件，在系統安裝之前，應將主機逐個與DS18B20掛接，讀出其序列號。數字V-T曲線控制系統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

　　結語

　　應用AT89s52單片機、DS18B20嵌入式數字溫度傳感器等設計了智能型V-T曲線充電控制系統，進行數據采集、計算和調節。試驗結果表明，該控制系統達到了設計要求，實現了數字化的數據采集、數據處理和控制要求。與傳統的模擬硬件控制電路相比，很好地解決了衛星電源分系統的小型化、高精度、高可靠性和低功耗等問題，該設計方案將廣泛應用于我國的航天領域。