分布式测温中传感器时序与温度读取研究应用.doc

分布式测温中传感器时序和温度读取研究 时间：20XX-02-2410:27:56起源：微计算机信息作者： 在分布式测温系统中应用了大量新型传感器DS18B20，DS18B20是单总线数字温度传感器其硬件接线简单，但时序很复杂。要实现温度正确读取，既要有对DS18B20ROM操作命令，又有部分功效命令。这些命令实施，现有一定次序，又有特定含义。全部需要基于数字温度传感器初始化时序、写时序和读时序，根据严格时序配合才能完成温度正确采集和读取。所以要想正确使用单总线数字温度传感器，必需分析其时序关系，而且基于时序编制正确程序。单总线数字温度传感器时序分析和应用研究含有及其关键意义。 2．数字温度传感器时序DS18B20和单片机只经过一条数据线连接，所以其数据传输方法为串行方法。为了正确读取温度值，必需严格根据时序配合关系，进行程序编制。DS18B20有严格通信协议来确保数据传输正确性和完整性。通信协议要求了总线上多个信号时序。如：复位脉冲、响应脉冲、写0、写1、读0和读1等信号时序。DS18B20是在严格时序控制下进行正常操作。换句话讲，就是用较为复杂软件来换取简单硬件接口。所以要正确使用DS18B20，就必需了解其初始化时序、写时序和读时序。 2．1数字温度传感器初始化时序初始化时序有时也称复位时序，它是数据线上全部传输过程开始。整个初始化过程由主设备发出复位脉冲和DS18B20响应脉冲组成。在主设备初始化过程中，主设备经过拉低数据线最少480μS，DS18B20即认为是接收到一个初始化脉冲，接着主设备释放数据线，在数据线上上拉电阻作用下，数据线电平被拉高，而且主设备进入接收模式。在DS18B20检测到上升沿后，延时15~60μS，接着经过拉低总线60~240μS以产生应答脉冲。初始化时序图2所表示。图1是图2、图3和图4线型示意图。 图1线型示意图图2初始化时序 在分布式测温系统中CPU采取AT89S52，温度读取初始化程序以下所表示：DATBITP1.0INI10:SETBDATMOVR2,#185INI11:CLRDATDJNZR2,INI11;复位脉冲时间600usSETBDAT;释放数据线MOVR2,#28INI12:DJNZR2,INI12;等候60usCLRCORLC,DAT;有没有应答低电平JCINI10;若无应答，初始化失败MOVR6,#40INI13:ORLC,DATJCINI14;数据线变高。初始化成功DJNZR6,INI13;低电平最多240usSJMPINI10;低电平连续大于240us,失败INI14:MOVR2,#222INI15:DJNZR2,INI15;应答信号最少要连续480usRET 2．2数字温度传感器写时序写时序包含写“0”时序和写“1”时序。写“1”时序用于主设备向DS18B20写入1，写“0”时序用于主设备向DS18B20写入0。不管是哪种写时序全部最少需要60μS，且在两次独立写时序之间最少需要1μS恢复时间。两种写时序均起始于主设备拉低数据线电平。对于写“1”时序，主设备在拉低数据线以后，紧接着必需在15μS之内释放数据线，由上拉电阻将数据线拉至高电平；而对于写“0”时序，在主设备拉低数据线后，只需在整个时序内保持低电平即可最少60μS。在写时序开始后15~60μS期间内，DS18B20读取数据线电平状态。假如此期间数据线为高电平，则对器件写入逻辑1，不然写入逻辑0。写时序图3所表示。 图3数字温度传感器写时序 写一位程序以下所表示。程序中DAT为I/O口P1.0。WIR11:SETBDAT;拉高电平MOVR4,#5NOPCLRDAT;高电平连续2us后拉低WIR12:DJNZR4,WIR12;等候10微秒MOVDAT,C;发送1位MOVR4,#23WIR13:DJNZR4,WIR13;确保写时间大于60usSETBDATRET 2．3温度传感器读时序DS18B20只有在检测到主设备开启读时序后才向主设备传输数据。所以通常在主设备发送了读数据命令后，必需立即产生读时序，方便DS18B20能够传输数据。全部读时序全部最少需要60μS，且在两次独立读时序之间最少需要1μS恢复时间。每个读时序全部由主设备提议，先使数据线为高电平，然后拉低数据线最少1μS，再释放数据线。在主设备发出读时序以后，DS18B20开始在数据线上发送数据0或1。若其发送1，则保持数据线为高电平。若发送0，则DS18B20拉低数据线，在该时序结束后释放数据线。DS18B20发出数据在起始时序以后15μS内确保可靠有效。所以主设备在读时序期间必需释放数据线，而且要在时序开始后15μS之内读取数据线状态。写时序图4所表示。 图4数字温度传感