DS18B20數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)及在軋機(jī)軸承溫度測(cè)控中應(yīng)用

摘要：針對(duì)狹窄空間的軋鋼機(jī)軸承的溫度測(cè)量，設(shè)計(jì)一種基于溫度傳感器DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)，闡明了使用溫度傳感器DS18B20的必然性，簡(jiǎn)要介紹并給出了硬件電路和軟件設(shè)計(jì)構(gòu)思，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，突破了傳統(tǒng)溫度傳感器的應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/總線">總線數(shù)字溫度傳感器，單片機(jī)，測(cè)溫，控溫

溫度是許多監(jiān)控系統(tǒng)中的一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)于軋鋼機(jī)軸承溫度的測(cè)量與控制是非常重要的。傳統(tǒng)的溫度計(jì)測(cè)量精度低，對(duì)于正在運(yùn)轉(zhuǎn)的軋鋼機(jī)更沒(méi)有辦法測(cè)量。針對(duì)大型鋼鐵廠急需解決軋鋼機(jī)軸承溫度實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)的瓶頸問(wèn)題，軸承測(cè)溫裝置就應(yīng)運(yùn)而生了。溫度傳感器是選擇的關(guān)鍵，有的采用熱電偶、鉑熱電阻PT100，其輸出與溫度一般為非線性關(guān)系，需要做線性化處理。集成溫度傳感器AD590解決了傳統(tǒng)溫度傳感器非線性的問(wèn)題，但其輸出的信號(hào)為模擬量，不能與單片機(jī)直接接口。這些傳感器不能用于數(shù)字化溫度測(cè)控，特別是用于狹窄空間的軋鋼機(jī)軸承的溫度數(shù)字化測(cè)量，更是無(wú)能為力。基于溫度傳感器DS18B20的單總線數(shù)字溫度計(jì)能滿(mǎn)足要求。
新型數(shù)字化接口溫度傳感器DS18B20，是美國(guó)達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的一種9位串行單總線多點(diǎn)溫度傳感器，從根本上克服了模擬傳感器與單片機(jī)接口時(shí)需要A／D轉(zhuǎn)換器和復(fù)雜的外圍電路的弊端，由它和單片機(jī)組成的數(shù)字溫度計(jì)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，僅占用單片機(jī)一個(gè)雙向I／O線，可靠性高，抗干擾性強(qiáng)。

1 數(shù)字溫度計(jì)的硬件設(shè)計(jì)
1．1 設(shè)計(jì)框圖
基于數(shù)字化接口的溫度傳感器DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)硬件框圖，如圖1所示。

1．2 AT89C2051單片機(jī)
AT89C2051單片機(jī)是ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)，雙列直插封裝為20引腳，比8051單片機(jī)更加節(jié)省空間。片內(nèi)含2K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)數(shù)字存儲(chǔ)器(RAM)。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)是用8位中央處理器和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C2051單片機(jī)更多應(yīng)用到高性?xún)r(jià)比的場(chǎng)合。AT89C2051單片機(jī)有20個(gè)引腳，電源引腳2根，外接晶體振蕩器引腳2根，復(fù)位引腳1根以及P1、P3口可編程I／O引腳15根。AT89C2051單片機(jī)的引腳圖如圖2所示。