DS18B20溫度采集基本流程：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖，當(dāng)信號(hào)線上的DS18B20發(fā)出存在脈沖后，即完成DS18B20的初始化工作；單片機(jī)檢測(cè)到存在脈沖，便發(fā)起ROM操作命令；發(fā)送內(nèi)存操作指令，啟動(dòng)DS18B20溫度轉(zhuǎn)換；延時(shí)2μs等待溫度轉(zhuǎn)換完成；發(fā)出匹配ROM命令后緊接著發(fā)送片內(nèi)ROM序列號(hào)；讀取序列號(hào)對(duì)應(yīng)的DS18B20暫存器，從而讀出溫度值；讀完一個(gè)DS18B20溫度值后，接著轉(zhuǎn)向下一個(gè)DS18B20的操作。這樣的操作循環(huán)進(jìn)行，從而完成對(duì)所有DS18B20溫度值的讀取。溫度采集基本流程圖[1]如圖4所示。

DS18B20作為智能集成溫度傳感器，其智能化實(shí)現(xiàn)要以高質(zhì)量代碼作保障。因?yàn)樽x取每一個(gè)DS18B20都需要匹配序列號(hào)，復(fù)位、讀、寫(xiě)操作都需要針對(duì)不同的I/O口，所以，16片DS18B20經(jīng)單片機(jī)8個(gè)I/O口接入，需要定義對(duì)應(yīng)8個(gè)I/O口的變量：18b20_0~18b20_7、18b20_0定義語(yǔ)句表示如下：“sbit 18b20_0=P1^0;”；需要定義8個(gè)復(fù)位(初始化)函數(shù)：void re18b20_0()~void re18b20_7()；需要定義8個(gè)寫(xiě)函數(shù)：void wr18b20_0(uchar ml)~void wr18b20_7(uchar ml)；需要定義8個(gè)讀函數(shù)：void rd18b20_0()~void rd18b20_7()。對(duì)于單個(gè)I/O口(如P1.0)，單片機(jī)在發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令后，發(fā)送匹配命令wr18b20_0(0x55)；連續(xù)調(diào)用8次寫(xiě)函數(shù)發(fā)送序列號(hào)；發(fā)送讀溫度暫存器命令wr18b20_0(0xbe)；調(diào)用讀函數(shù)rd18b20_0()讀取溫度低8 bit；經(jīng)溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)處理后，將溫度整數(shù)部分保存在wd[0]，小數(shù)部分保存到wd[1]。讀取另外一片DS18B20，其溫度值的整數(shù)和小數(shù)部分分別保存到wd[2]、wd[3]。讀取P1.1端口，溫度讀取過(guò)程相同。所有傳感器的溫度值都保存到wd數(shù)組中，最后由單片機(jī)AT89S52按照Modbus協(xié)議發(fā)送給上位機(jī)。

3.2 程序編寫(xiě)需要注意以下幾點(diǎn)

(1)單片機(jī)采用C51編程，代碼功能模塊清晰，可讀性強(qiáng)。從本應(yīng)用狀況來(lái)看，其實(shí)時(shí)性能得到保證，因此，匯編語(yǔ)言不一定是最好的選擇。

(2)空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)所采集的溫度均在0℃以上，并且上位機(jī)軟件可以實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警功能，因此，讀函數(shù)讀取RAM寄存器只需讀取前兩個(gè)字節(jié)。

(3)單片機(jī)和上位機(jī)軟件通信采用Modbus協(xié)議的RTU模式，因此，溫度轉(zhuǎn)換函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能就是將溫度低字節(jié)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，并保存到數(shù)組里。

4 應(yīng)用分析

空調(diào)檢測(cè)是在一個(gè)溫濕度變化復(fù)雜、干擾源多的空調(diào)檢測(cè)房里進(jìn)行，空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)包括1#~6#工作站，每個(gè)工作站均配有5臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)機(jī)。定頻、變頻一拖一、一拖多等機(jī)型的室外機(jī)由生產(chǎn)線運(yùn)送到各站臺(tái)，電源線、信號(hào)線等連接完畢后，即可掃描條碼進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，上位機(jī)軟件能實(shí)時(shí)檢測(cè)溫度、壓力等參數(shù)，檢測(cè)完畢，系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，如果參數(shù)不合格，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

基于空調(diào)檢測(cè)環(huán)境溫濕度變化復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)狀況，數(shù)字溫度傳感器DS18B20需要采用不銹鋼外殼封裝，以達(dá)到防水防潮目的。DS18B20溫度采集點(diǎn)主要分布在室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口和盤管。測(cè)量壓縮機(jī)排氣管溫度時(shí)，不銹鋼封裝的DS18B20需要嵌入固定到金屬夾里面，通過(guò)這樣測(cè)量方式得到的是排氣管表面溫度，需要利用上位機(jī)軟件進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，才能得到排氣管的實(shí)際溫度。

上位機(jī)監(jiān)控軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，軟件分為數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)管理、用戶管理模塊，并將各模塊的實(shí)現(xiàn)代碼封裝成模塊和類模塊。需要注意的是：為了方便對(duì)DS18B20數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行安裝、測(cè)試和維護(hù)，監(jiān)控軟件應(yīng)該有針對(duì)連接溫度傳感器的I/O端口，以及I/O端口上的溫度傳感器的測(cè)試界面。上位機(jī)監(jiān)控界面溫度顯示區(qū)如圖5所示，圖中顯示的是某機(jī)型在制冷期間某時(shí)刻溫度值，圖中排氣溫度1和排氣溫度2為壓縮機(jī)管溫。

采用DS18B20的溫度采集模塊已應(yīng)用到某大型空調(diào)生產(chǎn)廠的空調(diào)檢測(cè)系統(tǒng)中，溫度采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性均滿足系統(tǒng)的要求。數(shù)字溫度傳感器DS18B20和單片機(jī)AT89S52組成的溫度采集模塊，能同時(shí)滿足成本和技術(shù)的要求，對(duì)組建多點(diǎn)溫度采集網(wǎng)絡(luò)具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)