基于溫度傳感器的內(nèi)燃機水冷系統(tǒng)的設計(編輯修改稿)
2025-06-26 12:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 VCC的上升時間不超過 1ms,就可以實現(xiàn)自動上電復位。時鐘頻率用 12MHZ 時 C 取 10uF,R 取 10KΩ。本設計就是用的按鍵手動復位。按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 VCC 接通而實現(xiàn)的。按鍵手動復位電路見圖。時鐘頻率選用 12MHZ 時， C 取 10uF,R1 取 10KΩ。 復位 電路 89S52 單片機最小系統(tǒng) ： 本設計中，需要采集內(nèi)燃機冷卻水的溫度，用以實時監(jiān)測冷卻水溫 采用 智能溫度傳感器 DS18B20來進行溫度的測量： DS18B20 是美國 DALLAS 半導體公司繼 DS1820 之后最新推出的一種改 進型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9～ 12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式?？梢苑謩e在 ms 和 750 ms 內(nèi)完成 9位和 12位的數(shù)字量，并且從 DS18B20讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫 ,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而無需額外電源。因而使用 DS18B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，可靠性更高。 DS18B20 介紹 技術(shù)性能描述 （ 1） 獨特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 （ 2） 測溫范圍 － 55℃ ～ +125℃ ，固有測溫分辨率 ℃ 。 （ 3） 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯 一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 （ 4） 工作電源 : 3~5V/DC （ 5） 在使用中不需要任何外圍元件 （ 6） 測量結(jié)果以 9~12 位數(shù)字量方式串行傳送 （ 7） 不銹鋼保護管直徑 Φ6 （ 8） 適用于 DN15~25, DN40~DN250 各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設備測溫 （ 9） 標準安裝螺紋 M10X1, , G1/2” 任選 （ 10） PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設備連接。 封裝引腳圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 工作原理 DS18B20 的讀寫時序和測溫原理與 DS1820 相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由 2s 減為 750ms。 DS18B20 測溫原理如圖 3 所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。計數(shù)器 1 和溫度寄存器被預置在－ 55℃ 所對應的一個基數(shù)值。計數(shù)器 1對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1的預置值減到 0時， 溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。圖 3 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器 1 的預置值。 DS18B20 測溫原理框圖 DS18B20 有 4 個主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM 中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20 的地址序列碼。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8位 （ 28H）是產(chǎn)品類型標號，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號，最后 8 位是前面 56位的循環(huán)冗余校驗碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 ROM 的作用 是使每一個 DS18B20 都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20 的目的。 （ 2） DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達，其中 S 為符號位。 表 1: DS18B20 溫度值格式表 這是 12位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲在 18B20 的兩個 8比特的 RAM中，二進制中的前面 5位是符號 位，如果測得的溫度大于 0， 這 5位為 0，只要將測到的數(shù)值乘于 即可得到實際溫度；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實際 溫度。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃的數(shù)字輸出為 FE6FH， 55℃
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