基于IIC总线智能测温系统设计的知识点:
1. IIC总线的概念和特点:IIC(Inter-Integrated Circuit),即集成电路总线,是一种两线串行通讯总线,包含串行数据线SDA和串行时钟线SCL。IIC总线支持多主机系统,并允许多个从机被连接在同一条总线上。由于其使用方便、成本低,广泛用于微控制器和各种外围设备之间的通讯。
2. 智能温度传感器DS18B20:DS18B20是由Dallas公司开发的一种增强型数字温度传感器。它可以将模拟温度信号直接转换成串行数字信号,以便计算处理。DS18B20具有独特的单总线接口,这意味着只用一条数据线就可以与单片机进行数据交换。
3. 单片机多机通信结构:文中提出了一种以单片机为主从多机通信结构的核心系统设计。在该系统中,主机单片机负责控制多个从机单片机,并通过总线通信实现整个温控系统的显示和控制功能。多个从机单片机可以分别控制多个DS18B20传感器,采集特定位置的温度数据。
4. 系统软件设计:软件系统设计主要分为初始化、序列号访问命令传送和内存访问命令的传输三个部分。初始化阶段,单片机向DS18B20发送特定时序的负脉冲进行复位,并启动温度转换。随后通过发送64位序列号匹配特定的DS18B20设备,激活后传输内存访问命令,从而进行数据的转换、报警设定和下限设置。
5. IIC总线通信协议:IIC总线通信协议是建立在SDA和SCL两线之上的,规定了数据传输的起始和停止条件、数据格式、应答信号等。单片机与DS18B20之间的数据传输都是在严格的时钟信号控制下进行的,保证了数据传输的准确性。
6. 硬件电路设计:系统需要连接多个DS18B20传感器,因此电路设计需要考虑到信号的稳定性和可靠性。除了温度传感器,还有主机与PC机的通信,需要通过电平转换器(如MC1488、MC1489和MAX232)来实现单片机I/O电平与PC的RS-232通信方式之间的转换。
7. 数字化、网络化、高精度的温度测量系统设计:本文所设计的系统满足现代温度监测的要求,即数字化、网络化和高精度。数字化表示采集到的温度信息是数字信号形式,网络化指系统能够实现多点温度测量并可能通过PC机进行远程监控,高精度指系统具有较高的测量准确性。
8. 成本降低和系统稳定性的提升:通过智能化扩展,不仅提高了系统的信号传输精确性,还在成本控制方面取得优势。同时,系统的稳定性和可拓展性也得到了增强。
9. 参考文献介绍:文中列举了相关的参考文献,如单片机应用基础、单片机原理与应用等书籍,为读者提供了进一步学习和研究单片机及相关技术的资料来源。
总结:基于IIC总线的智能测温系统设计展示了现代测温技术的发展方向,即智能化、网络化、高精度。通过使用DS18B20温度传感器和IIC总线,能够设计出既精确又可靠的温度测量系统。同时,这种系统在成本控制、系统稳定性以及可拓展性方面都有不错的表现,具有很好的应用前景。