温度检测和控制实验报告.doc
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温度检测和控制实验主要涉及了温度传感器的工作原理和应用,特别是DALLAS公司的DS18B20单线数字温度传感器。DS18B20是一款先进的传感器,它利用一线总线接口技术,能直接以数字方式传输现场温度,极大地提高了系统在恶劣环境下的抗干扰能力。这款传感器适用于多种领域,如环境控制、设备或过程控制以及测温类消费电子产品。 DS18B20传感器的工作电压范围为3V至5.5V,具有较高的灵活性。其测量温度范围广泛,从-55°C到+125°C,在-10°C到+85°C范围内,精度可达±0.5°C。用户可以根据需要设置9至12位的分辨率,并且可以在EEPROM中存储用户定义的报警温度,这些设置即使在断电后也能保持。 传感器的内部结构包含四大部分:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL以及配置寄存器。光刻ROM的64位序列号是独一无二的,作为传感器的地址,使得一根总线上可以挂接多个DS18B20。DS18B20的温度测量结果以12位转换为例,存储在传感器的两个8比特RAM中,以0.0625℃/LSB的形式表示。数据的前5位是符号位,正温度时为0,负温度时为1,通过特定的计算方法可以将测量值转换为实际温度。 DS18B20的存储器分为高速暂存RAM和非易失性E2RAM。暂存存储器的前两个字节存储温度信息,后续字节则包含TH、TL的易失性拷贝、构造寄存器的易失性拷贝以及其他内部计算所需的数据。此外,还有一个冗余检验字节,用于检查数据的完整性。 分辨率设置表显示了R1和R0的组合如何决定传感器的分辨率和最大转换时间,从9位到12位不等,转换时间随着分辨率的增加而增加。默认情况下,DS18B20出厂时设置为12位分辨率。 这个实验旨在让学生理解温度传感器的工作原理,特别是DS18B20的使用,以及一线总线接口在温度控制中的应用。通过实验,学生可以掌握温度测量和控制的基本技术,以及如何配置和读取DS18B20的数据,为未来在相关领域的实践打下基础。
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