一种基于DS18B20的温度采集新方案

目前DS18B20数据的采集方法，存在不能自动更新DS18B20序列号和定位DS18B20的不足，因此不能及时进行 DS18B20的更换。本课题利用单片机I／O端口号和DS18B20的温度报警触发器(TH和TL)，作为在外部存储器中的存储地址和DS18B20的物理地址，实现了DS18B20和ROM序列号的自动更新，和温度数据的准确定位。并给出了软、硬件设计。 《基于DS18B20的温度采集新方案》 在现代科技的推动下，温度监控系统在各行各业中扮演着至关重要的角色。DS18B20作为一种高性能的单线数字温度传感器，由美国DALLAS公司生产，以其独特的优势在温度测量领域广泛应用。然而，传统的数据采集方法存在一定的局限性，比如不能自动更新传感器的序列号以及难以准确定位传感器，这给设备的维护和更换带来不便。针对这些问题，本文提出了一种创新的温度采集方案。 该方案的核心在于利用AVR单片机的I/O端口号和DS18B20的温度报警触发器（TH和TL），作为外部存储器中的存储地址和DS18B20的物理地址。通过这种方式，DS18B20的ROM序列号能够自动更新，同时也能精确地定位温度数据，使得更换故障传感器的过程更为便捷。软硬件设计的结合，使得这一系统具备了高度自动化和可靠性。 DS18B20传感器具备9到12位的温度读数精度，覆盖了-55℃至+125℃的宽广温度范围，且增量值可精确到0.5℃。传感器的DQ引脚既是数据输入也是输出，而VDD引脚根据供电方式的不同，可以接外部电源或者接地。考虑到数据转换的精确性，本方案选择了外部电源供电，以避免寄生电源供电可能带来的不稳定因素。 DS18B20的内部结构包括64位光刻ROM、非易失性温度报警触发器TH和TL等关键部分。64位ROM中的序列号是传感器的唯一标识，用于区分不同设备。温度报警触发器则可以设置温度阈值，当温度超出预设范围时触发报警。在新方案中，TH和TL不仅用于报警，还作为存储DS18B20物理位置信息的媒介，大大简化了系统的管理和维护。 在硬件设计上，DS18B20与AVR单片机Atmega16的连接采用了寄生电源供电，尽管这种方式在某些情况下可能会牺牲数据转换的精度，但考虑到系统的整体优化，这种权衡是合理的。AVR单片机因其高速读写性能和丰富的功能，成为理想的控制器选择。 该新方案通过创新的软硬件设计，成功克服了传统方法的局限，实现了DS18B20传感器序列号的自动更新和精确定位，提升了温度监控系统的效率和可靠性，尤其在需要频繁更换或维护传感器的环境中，这种设计优势更加明显。随着物联网技术的发展，这类高效、智能的温度采集方案将有更广阔的应用空间。