環(huán)境監(jiān)控只能結(jié)構(gòu)設(shè)計說明

1、環(huán)境監(jiān)控智能結(jié)構(gòu)設(shè)計第1章引言1.1 概述環(huán)境監(jiān)控是一個重要的課題，特別是在工業(yè)應(yīng)用場合中。通過對設(shè)備儀器的工作狀況的監(jiān)控，能夠檢測設(shè)備儀器的各種的工作異常情況，從而避免設(shè)備儀器由于環(huán)境的惡化而出現(xiàn)故障而蒙受經(jīng)濟(jì)損失；而設(shè)備儀器一般都有一定的溫度的環(huán)境因數(shù)特性，在不同的工作環(huán)境下其性能會有稍微的變化，在精密的儀器和設(shè)備中，這種性能的變化往往是噪聲系統(tǒng)的誤差，從而降低了系統(tǒng)的性能，這種變化可以看成固定的變化，可以通過補(bǔ)償?shù)姆椒ㄐ拚蛘呦?，從而提高系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。所以有必要通過某種方法檢測不同的環(huán)境參數(shù)，諸如溫度、濕度、電網(wǎng)電壓、電磁干擾等。1.2 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前溫度檢測儀表種類繁多，

2、常用的溫度檢測儀表如圖1-1所示。丁固體制眠式；系金屬溫度計等廣題*“1液體膨脹式；水銀或仃機(jī)液破璃溫度計充氣體式扭力式充液體式充有機(jī)茜汽“出m.金屬型，伯熱電組或刷熱電陽超電阻式半導(dǎo)體型:熱觸電陷西通型熱電偶裳面熱電偶常用溫度檢網(wǎng)位*用電偶式鎘射式標(biāo)布化拈電偶I非接觸式L特殊材蚪熱電網(wǎng)全物射式v光學(xué)式I比色式熱敏射測式博腹式熱電偶快速陽耗型熱電密 I鉆黑熱也偶紅外線苴,無噌探利式格電探測:式圖1-1常見溫度檢測儀表近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高，自動化水平與范圍的不斷擴(kuò)大，對溫度檢測技術(shù)的要求也愈來愈高，各國專家都在有針對性地競相開發(fā)各種特殊而實用的測溫技術(shù)，并取得了重大進(jìn)展。新一代溫度

3、檢測元件如圖1-2所示。熱敏二極管型f晶體管溫度傳感器熱敏晶體三極管型熱敏晶閘管型電壓型模擬式”J集成溫度傳感器SL電流型'|十?dāng)?shù)字式I智能溫度傳感器）新型溫度傳感囂,電容溫度傳感器光纖溫度傳感器核磁共振溫度傳感器熱噪聲溫度傳感器激光溫度傳感器I德波溫度傳感器圖1-2新一代溫度檢測元件1.3 課題設(shè)計的目的和意義各種環(huán)境參數(shù)中，其中最關(guān)鍵也最常見的一個參數(shù)就是溫度參數(shù)。在實際應(yīng)用中，由于設(shè)備的溫度過高或者過低，造成的工作故障比比皆是，在普通的工作場合中，可以通過溫度計人為的檢測環(huán)境的溫度，但是這種方法不方便，并且精度不高，操作性差，無法實現(xiàn)全自動生產(chǎn)。特別在對于可靠性要求很高的生產(chǎn)場合

4、中，是不允許有差錯的出現(xiàn)，因為溫度造成的故障會帶來非常惡劣的效果。所以在現(xiàn)代的工業(yè)場所中，大體上都是采用溫度濕度自動控制系統(tǒng)，通過總線把各個地方的溫濕度信息送到集中處理計算機(jī)，進(jìn)行監(jiān)控。傳統(tǒng)的方式一般采用熱電偶或熱電阻，其輸出的模擬信號，需要經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后才能送入單片機(jī)等微處理器，這樣的硬件電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本較高。近年來，各種新型溫度傳感器和測量方法大量出現(xiàn)并成功應(yīng)用。單總線數(shù)字式智能型傳感器技術(shù)徹底改變了傳統(tǒng)的溫度測量方法，在糧庫測溫系統(tǒng)、冷庫測溫系統(tǒng)、智能化建筑控制系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多種系統(tǒng)中都需要多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)。因此，多點(diǎn)溫度測量技術(shù)實現(xiàn)尤為重要。本課題基于以上的目標(biāo)，制作一個綜

5、合的測試系統(tǒng)，可以同時檢測多路系統(tǒng)的溫度信息，并將溫度信息實時的上傳到上位機(jī)以供后續(xù)處理?；贏T89C5印片機(jī)、C語言和DS18B20專感器的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)設(shè)計，并對系統(tǒng)實際運(yùn)行的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。論文研究在理論和實踐方面均具有重要意義，主要表現(xiàn)在：1 .降低測量成本。測量現(xiàn)場的智能傳感器測得被測對象的數(shù)據(jù)信息后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給精密測控儀器或高檔次微機(jī)去分析處理，既節(jié)約了人力物力，又提高了貴重復(fù)雜設(shè)備的利用效率。2 .提高了測量精度。論文通過溫度傳感器DS18B2眥取12Bit溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算處理，使溫度數(shù)據(jù)可精確到小數(shù)點(diǎn)后4位，這在科學(xué)研究及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都具有重要價值。3 .實現(xiàn)了報警

6、測控和資源共享。添加了蜂鳴器模塊，設(shè)置了溫度的限度并且在PC終端上進(jìn)行測量和數(shù)據(jù)采集，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控過程和數(shù)據(jù)，使測量跨越了空間和時間的限制，并且能實現(xiàn)測量設(shè)備和測量信息等資源的共享。1.4 論文主要內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)有測溫系統(tǒng)的缺點(diǎn)，我們提出了一種新型的測溫方案，具有以下4個特性：1 .采用新型的數(shù)字溫度傳感器，簡化測溫電路。2 .數(shù)字信號傳輸，利于有干擾現(xiàn)場的應(yīng)用。3 .建立溫度采集電路和PC機(jī)之間的中行通信，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實時傳輸；并設(shè)計了溫度信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對溫度信息的存查詢、顯示和報表打印等功能，方便溫度場的分析和模擬。4 .最大限度地減少布線工作量，降低系統(tǒng)的資金投入。為了達(dá)到上述4個目標(biāo)，

7、我們提出了多點(diǎn)智能測溫系統(tǒng)的方案，并為這個方案的實施找到了技術(shù)上的支持：1）選擇DALLAS司生產(chǎn)的DS18B20乍為數(shù)字溫度傳感器，一條單總線上可掛接多個DS18B20很方便地組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)，分辨率可達(dá)0.0625C；且省去了傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換單元，簡化測溫電路。2）設(shè)計了實用的雙層總線結(jié)構(gòu)，分別是室內(nèi)測溫層和溫度數(shù)據(jù)傳輸層。3）采用單總線作為室內(nèi)測溫層總線，簡化布線工作；通過RS232總線實現(xiàn)溫度采集電路和PC機(jī)之間的中行通信。實時溫度高精度測量，本系統(tǒng)能夠通過多個溫度傳感器（3x7的矩陣）實時檢測被測對象的溫度信息，測量精度精確到小數(shù)點(diǎn)后4位。在測量現(xiàn)場通過LCD顯示模塊SMC1602A

8、!行本地顯示。根據(jù)實際需要，所檢測的溫度點(diǎn)數(shù)是可以擴(kuò)展的。1.5 多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分析論文研制的基于智能傳感器的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)的整個測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1-3餐癡器T空調(diào)機(jī)DS18B2024co4處理控制能元海登傳®器b）液晶顯示模塊c）溫度處理控制模塊d）中行接口1-3測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖其主要功能是在現(xiàn)場對被測溫度進(jìn)行采集、 計算和處理，其中主要包括以下5 個部件的設(shè)計：第2章多點(diǎn)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計2.1 具體方案1.1 難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場總線的數(shù)字化正好解決了本系統(tǒng)要求的第1、2特性，而現(xiàn)場總線所具有的多點(diǎn)通信的功能又為第3、4項特性的實現(xiàn)掃清了道路。因此，能否選擇一種適

9、合于多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)就成為本系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。目前國際上的現(xiàn)場總線種類繁多，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。既然系統(tǒng)設(shè)計是為了完成預(yù)期的功能，那么我們完全可以自主構(gòu)建一個總線結(jié)構(gòu)。溫度傳感器的選擇是本系統(tǒng)的關(guān)鍵。由于智能溫度傳感器采用數(shù)字化技術(shù)，能以數(shù)據(jù)形式輸出被測溫度值，具有測溫誤差小、分辨力高、抗干擾能力強(qiáng)、用戶可設(shè)定溫度上下限、具有超限自動報警功能，并且?guī)е行锌偩€接口，適配各種微控制器，因此我們采用智能溫度傳感器。我們采用DALLA引導(dǎo)體公司生產(chǎn)的新型數(shù)字溫度傳感器DS18B20因為和其他數(shù)字溫度傳感器相比，它更適合本系統(tǒng)，比較結(jié)果見表2-1所示?？梢奃S18B20具有測溫準(zhǔn)確度高、總線掛接負(fù)載

10、能力強(qiáng)的優(yōu)勢。它集溫度測量、報警監(jiān)測和數(shù)據(jù)通信多種功能于一體，并且兼容于DALLAS司提出的單總線，可以很方便的組成底層總線。由于這層總線的主要功能是完成變風(fēng)量空調(diào)實驗室內(nèi)溫度的檢測，所以稱之為測溫層總線。表2-1數(shù)字溫度傳感器的比較傳感器使用總線測溫準(zhǔn)確度測量范圍（C）總線最多掛接傳感器數(shù)量LM751A2c3c-25+1008LM74SPI3c-55+1258MAX65751-Wire0.8C-55+1258DS18201-Wire0.5C-55+12580100DS18B201-Wire0.5C-55+12580100,分辨力可編程測溫層總線由AT89C52單片機(jī)進(jìn)行控制，單片機(jī)完成對總線

11、上所有DS18B20發(fā)布命令和接收數(shù)據(jù)。另外，它還是溫度傳輸層總線不可缺少的一部分。單片機(jī)在獲取溫度數(shù)據(jù)后需要進(jìn)一步和PC機(jī)通信。本系統(tǒng)中只有一個單片機(jī)和PC進(jìn)行中行數(shù)據(jù)通信，通信距離在10m以內(nèi)，因此選擇RS-232標(biāo)準(zhǔn)作為申行數(shù)據(jù)通信的物理層協(xié)議。這層總線結(jié)構(gòu)主要實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸，所以稱之為溫度傳輸層總線。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。AT89C52單片機(jī)P1口的8條口線作為8條單總線，每條單總線上掛接DS18B20因此完全可以滿足此系統(tǒng)溫度場測量的需要。溫度傳輸層RS232總線單片機(jī)MAX232E圖2-1測溫系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖1.2 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：1、檢測范圍：0

12、.0099.9C2、可擴(kuò)充到：-55+125C3、檢測誤差：±0.5C4、采樣速率：30分鐘5、硬件平臺：微型計算機(jī)采用普通的PC機(jī)6、軟件平臺（1）Windows操作系統(tǒng)（2）應(yīng)用軟件溫度數(shù)據(jù)的采集與處理數(shù)據(jù)的串行通信與存儲功能1.3 本論文中元器件的選擇1.3.1 數(shù)字溫度傳感器概述在20世紀(jì)90年代中期最早推出的智能溫度傳感器，采用的是8位A/D轉(zhuǎn)換器，其測溫精度較低，分辨率只能達(dá)到1C。目前國外己相繼推出多種高精度、高分辨率的數(shù)字溫度傳感器，所采用的是912位A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率一般可達(dá)0.50.0625C。由美國DALLAS導(dǎo)體公司新研制的DS1624型高分辨率數(shù)字溫度傳感

13、器，能輸出13位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其分辨率高達(dá)0.03125C,測溫精度為土0.2C。為了提高多通道數(shù)字溫度傳感器的轉(zhuǎn)換速率，也有的芯片采用調(diào)整逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。以AD781況5通道數(shù)字溫度傳感器為例，它對本地傳感器、一路遠(yuǎn)程傳感器的轉(zhuǎn)換時間分別為27us、9uso新型數(shù)字溫度傳感器的測試功能也在不斷增強(qiáng)。例如，DS1629型單線數(shù)字溫度傳感器增加了實時日歷時鐘（RTC）,使其功能更加完善。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內(nèi)部256Byte的EA2PROlW儲器，可存儲用戶的短信息。另外，數(shù)字溫度傳感器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研究和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。數(shù)字溫度

14、傳感器都具有多種工作模式可供選擇，主要包括單次轉(zhuǎn)換模式、待機(jī)模式，有的還增加了低溫極限擴(kuò)大模式，操作非常簡便。對某些數(shù)字溫度傳感器而言，主機(jī)（外部微處理器或單片機(jī)）還可通過相應(yīng)的寄存器來設(shè)定其A/D轉(zhuǎn)換速率（典型產(chǎn)品為MAS6625）數(shù)字溫度控制器適配各種微控制器，構(gòu)成智能化溫控系統(tǒng)；他們還可以脫離微控制器單獨(dú)工作，自行構(gòu)成一個溫控儀。目前，數(shù)字溫度傳感器的總線技術(shù)也實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線（l-wire）總線、|a2c總線、SMBUSS、線和SPI總線。溫度傳感器作為從機(jī)可通過專用總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信。數(shù)字溫度傳感器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適合各種微控

15、制器（MCU）并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實現(xiàn)測量功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。本論文研制的溫度檢測系統(tǒng)要檢測的溫度范圍為0.0000C99.0000C,可選用的常用溫度傳感器有集成溫度傳感器、熱電偶、熱電阻等。集成溫度傳感器(如AD590DS18B20等)使用方便，信號易于調(diào)理，它們的測溫范圍普遍窄，一般在200c以下，基本可以滿足要求。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，其優(yōu)點(diǎn)是測量精度高、測量范圍廣，常用的熱電偶從-50C+1600C均可連續(xù)測量。但需要采用電路或軟件設(shè)計等修正方法來補(bǔ)償冷端t0W0C時對測溫的影響，使用不便。熱電阻也是最常用的一種溫度傳感器。它的主

16、要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定,使用方便，測量范圍為-200C600C,完全滿足要求，考慮到鋁電阻的測量精確度是最高的，但在價格方面偏貴，所以本課題最終選擇DS18B20乍為實際應(yīng)用的溫度傳感器。DS18B2O字溫度彳感器是DALLA宓司生產(chǎn)的1-Wire,即單總線器件，具有線路簡單、體積小的特點(diǎn)。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單、能耗低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。DS18B20*身包括寄生電源、溫度傳感器、64bit激光ROM單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器(內(nèi)含便箋式RAM)存儲與控制邏輯、用于存儲用戶數(shù)據(jù)的溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器、結(jié)構(gòu)寄存器8bit循環(huán)冗余校驗碼(CRC)發(fā)生器等8

17、部分。它通過編程可實現(xiàn)9Bit至12Bit的數(shù)字值讀數(shù)方式，在93.75ms和750ms內(nèi)，能將溫度值轉(zhuǎn)化為9Bit和12Bit的數(shù)字量。而且DS18B20與單片機(jī)之間的通信是利用1-Wire方式，只要在編程方面多注意這個傳感器的時序問題，就能大大簡化這個系統(tǒng)的硬件規(guī)模，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單，同時，可靠性更高。并且能準(zhǔn)確地讀取溫度信號，進(jìn)而后續(xù)處理。所以選擇DS18B20乍為本論文的溫度傳感器很符合設(shè)計思路。1.3.1.1 DS18B20性能參數(shù)介紹DS18B20®度傳感器特點(diǎn)如下：(1)獨(dú)特的單線接口僅需一個端口引腳進(jìn)行通訊。(2)在DS18B2(fr的每個器件上都有獨(dú)一無二的64位

18、的序列號存儲在內(nèi)部存儲器中。(3)實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫，簡單地多點(diǎn)分布式測溫應(yīng)用測量溫度范圍在-55C到+125C之間。(5)可通過數(shù)據(jù)線供電。供電范圍為3.0V5.5V。(6)數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。(7)用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置，內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置T0-92封裝的DS18B2W度傳感器的弓唧排歹I見圖2-2所示。氐耳一省三OS 滔K二 TX.8I maI DOI GMOS笆汽SOI匚溝一匚CSU禍，SB圖2-2DS18B20引腳圖DS18B2W度傳感器的引腳功能描述如表2-2所示,表2-2DS18B20引腳功能描述8引腳封裝0-9

19、封裝符號說明51GND接地。42DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出弓1腳。對于單線操作：漏極開路。當(dāng)工作在寄生電源模式時用來提供電源(建“寄生電源”節(jié))33VDD可選的VDD5I腳。工作與寄生電源模式時VDD必須接地。DS18B2(rt部結(jié)才如圖2-3所示，主要由4部分組成：64bitROM溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器圖2-3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.3.1.2 DS18B20的測溫原理DS18B20勺測溫原理如圖2-4所示，它運(yùn)用了一種將溫度直接轉(zhuǎn)換為頻率的時鐘計數(shù)法。圖2-4中低溫度系數(shù)振蕩器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減法計數(shù)器1;高溫度系數(shù)振蕩

20、器隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入。計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55C所對應(yīng)的基數(shù)值。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器中的值將加1,計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)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，斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正減法計數(shù)器1的預(yù)置值。預(yù)置-I三一計數(shù)比較據(jù)-1rqi低溫度系數(shù)施期器IM喊嬴效器1II預(yù)置Ii增加1減到口溫度寄存器上停止高溫度系

21、數(shù)振蕩雅其減法計數(shù)器2J減到0圖2-4DS18B20測溫原理框圖1.3.1.3 DS18B20自動搜索算法由于系統(tǒng)使用了多片DS18B20構(gòu)成溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此，如何準(zhǔn)確、有效地對每一溫度傳感器進(jìn)行尋址成為該系統(tǒng)設(shè)計的一個核心問題。結(jié)合DS18B20的實際特點(diǎn)和系統(tǒng)的需求，提出如下解決方案：首先利用DS18B20的內(nèi)部報警上限寄存器（如表2-3所示，以下簡稱“TH寄存器"）存放溫度傳感器的編號，并將其編號貼在溫度傳感器表面。由于TH寄存器具有掉電不丟失數(shù)據(jù)功能，因此，便把每片DS18B20的唯一64位注冊碼及其編號對應(yīng)起來。這一過程需要對DS18B20進(jìn)行單獨(dú)編程。然后，將確定好編

22、號的溫度傳感器接入單線網(wǎng)絡(luò)，利用DS18B20特有的單線網(wǎng)絡(luò)自動搜索功能，即可搜尋到每片DS18B20的注冊碼，再利用該注冊碼和相應(yīng)的ROMIS作指令，即可從每片DS18B20的TH寄存器中讀出相應(yīng)的設(shè)定編號，實現(xiàn)每片DS18B20的尋址功能。下面重點(diǎn)介紹一下該自動搜索功能。每片DS18B20有唯一的64位注冊碼，存儲在只讀存儲器（ROM汨，其結(jié)構(gòu)如下：表2-3TH寄存器MSB64位注冊碼LSB8位CRCK驗碼48位序列號8位家庭碼其中低8位是產(chǎn)品的工廠代碼（DS18B20為28H）,接著是每個器件的唯一序號，共48位，最高8位是前56位的循環(huán)冗余校驗碼。這就準(zhǔn)許總線主機(jī)對總線上特定的DS18

23、B20!行尋址。只有與64位注冊碼嚴(yán)格相符的DS18B20才能對后續(xù)的操作作出反應(yīng)。所有與64位注冊碼不符的DS18B20將等待復(fù)位脈沖。搜索算法首先通過復(fù)位和在線應(yīng)答脈沖時序?qū)尉€總線上的所有DS18B20復(fù)位。成功地執(zhí)行該操作后發(fā)送1字節(jié)的搜索命令，使所有連接到單總線的DS18B20準(zhǔn)備就緒，開始進(jìn)行搜索操作。搜索命令發(fā)出之后，開始實際的搜索過程。首先，總線上的所有DS18B20同時發(fā)送注冊碼中的第1位（最低有效位，參見上述DS18B20內(nèi)部64位注冊碼結(jié)構(gòu)）。按照單總線的特性，當(dāng)所有DS18B20R時應(yīng)答主機(jī)時，結(jié)果相當(dāng)于全部被發(fā)送數(shù)據(jù)位的邏輯“與"。DS18B20g送其注冊碼

24、的第1位后，主機(jī)啟動下一位操作，接著DS18B20g送第1位數(shù)據(jù)的補(bǔ)碼。從兩次讀到的數(shù)據(jù)位可以對注冊碼的第1位作出幾種判斷，如表2-4所列。然后，主機(jī)向總線上的所有器件發(fā)回一個指定位。如果DS18B20中注冊碼的當(dāng)前位的值與該數(shù)據(jù)位匹配，則繼續(xù)參與搜索過程；若DS18B20的當(dāng)前位與之不匹配，則該器件轉(zhuǎn)換到等待狀態(tài)并保持等待狀態(tài)，直到下一個復(fù)位信號到來。其余63位注冊碼的搜索依然按照這種讀2位寫l位的模式進(jìn)行重復(fù)操作。按照這種搜索算法進(jìn)行下去，最終除了唯一一個DS18B2C#,所有DS18B20等進(jìn)入等待狀態(tài)，經(jīng)過最后一輪檢測就可得到最后保留未進(jìn)入等待狀態(tài)的DS18B20的注冊碼。在后續(xù)搜索過

25、程中選用不同的路徑或分支來查找其他器件的注冊碼，即可完成所有器件注冊碼的識別。表2-4兩次數(shù)據(jù)位與結(jié)論對照表位（實際值）位（補(bǔ)碼）結(jié)論00當(dāng)前位既有0,又有1,存在差異01當(dāng)前位均為010當(dāng)前位均為111總線上沒有器件響應(yīng)DS18B20內(nèi)部存儲器如圖2-5所示。它由便箋式RAM和非易失性可電擦寫EA2RAM&成。DS18B20勺高速暫存寄存器的存儲分配圖：便箋RAM字節(jié)e/am溫度低字節(jié)0溫度高字節(jié)1報警上限，用戶定義字節(jié)12報警上限/用戶定義字節(jié)】報警下限/用戶定義字節(jié)23報警下限,用戶定義字節(jié)2超置字節(jié)4配置字節(jié)保留5保留6保留7CRCS圖2-5DS18B20高速暫存寄存器的存儲分

26、配圖高速便箋式存儲器中的第4個字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度轉(zhuǎn)換的分辨率。該字節(jié)各位的定義如下:TMR1R011111MSBLSB第04位在寫操作時不予考慮，讀出時總是“1”；第7位是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20ft工作模式還是在測試模式，在DS18B20B廠時該位被設(shè)置為0,即工作模式，用戶不要去改動，R1、R0是可編程溫度分辨率位。通過對這兩位進(jìn)行不同的編程，可設(shè)定不同的溫度分辨率和最大轉(zhuǎn)換時間，詳見表2-5o由表2-5可見，設(shè)定的分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間就越長。因此，在實際應(yīng)用中要在分辨率和轉(zhuǎn)換時間之間權(quán)衡考慮。DS18B2aB廠在R1和R0均被配置為“1”，即

27、工作在12位模式下。表2-5設(shè)定分辨率和最大轉(zhuǎn)換時間R1R0DS18B20勺工作模式溫度分辨率/c最大轉(zhuǎn)換時間（m§0090.593.7501100.25187.510110.12537511120.0625750當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第0、1字節(jié)。在執(zhí)行讀便箋RAM0T令后，可將這兩個字節(jié)的溫度值傳送給總線命令者。DS18B23：作在12位模式下，溫度字節(jié)的位定義如下：SSSSS2A62A52A4MSB高字節(jié)LSB2A32A22A12A02A-12A-22A-32A-4MSB低

28、字節(jié)LSB其中S為符號位，S為0時代表溫度值為正，S為1時代表溫度值為負(fù)。當(dāng)DS18B2CC：作模式依次選擇11位、10位和9位時，末尾為零的低位數(shù)就分別對應(yīng)于一位、兩位和三位，舉例說明，當(dāng)工作模式選擇10位時，最低兩位（即2一4位和23位）均為。總有效位變成10位。其中，數(shù)字位占9位，符號位占1位。對應(yīng)的溫度計算二當(dāng)符號位S=0時，直接將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，乘以相應(yīng)的溫度分辨率即可，當(dāng)S=1時，先把16位二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)碼后轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)，然后乘以相應(yīng)的溫度分辨率并在前面加上負(fù)號即可。DS18B20X作在12位分辨力時初始值默認(rèn)為+85C,部分溫度與數(shù)字輸出的對應(yīng)關(guān)系見表2-6。表2-6DS1

29、8B20溫度與數(shù)字輸出的對應(yīng)關(guān)系溫度（C）數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+125000001111101000007D0+8500000101010100000550+25.062500000001100100010191+10.125000000001010001000A2+0.500000000000010000008000000000000000000000-0.51111111111111000FFF8-10.1251111111101011110FF5E-25.06251111111001101111FE6F-551111110010010000FC90非易失性溫度報警觸發(fā)器

30、TH和TL,可通過軟件寫入用戶設(shè)定的報警上、下限。在完成溫度轉(zhuǎn)換后，DS18B2CB把測得白溫度值T同THTL作比較。若T>TH或T<TL則將該器件的報警標(biāo)志置位，并對總線命令者發(fā)出的報警搜索命令作出響應(yīng)。1.3.1.4 DS18B20編程設(shè)計由于DS18B2原用白是1-Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，論文必須采用軟件編程的方法通過模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。DS18B20®過嚴(yán)格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。通信協(xié)議規(guī)定了復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫0

31、、寫1、讀0和讀1等幾種信號的時序。除了應(yīng)答脈沖，其余信號均由主CPU空制。主CPU!過時序（亦稱作“時間片”）來寫入或t出DS18B2（fr的數(shù)據(jù)。時序用于傳輸數(shù)據(jù)位和指定何種操作的命令字。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。每次對DS18B20B勺訪問，都必須按下面工作流程進(jìn)行：初始化ROMS作指令一存儲器操作指令一數(shù)據(jù)處理。DS18B2的用戶提供了5個ROMT令

32、和6存儲器命令，而具體命令信息的傳送，則主要通過初始化時序、讀時序、寫時序三個基本時序單元的組合來實現(xiàn)。DS18B20M有以下幾種基本的控制命令，如表2-7。由微控制器向DS18B2C®送相應(yīng)命令，完成對溫度傳感器的操作。表2-7DS18B20控制命令ROM類命令代碼說明讀ROM33H讀DS18B20勺序歹口號匹配ROM55H根據(jù)編碼值查找器件，用于多個DS18B20寸的定位跳過ROMCCH跳過讀取編碼值操作搜索ROMF0H識別總線上各器件的編碼,為操作各器件做好準(zhǔn)備報警搜索ROMECH搜索報警器件存儲器類讀暫存器BEH從高速暫存器讀取溫度值和CRCB寫暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫入高速暫存

33、器中第2和第3字節(jié)復(fù)制暫存器48H將高速暫存器中第2和第3字節(jié)復(fù)制到EA2RAM重調(diào)EA2RAMB8H將EA2RAMft容寫入高速暫存器中第2和第3字節(jié)讀供電方式B4H讀取DS18B20I勺供電方式溫度轉(zhuǎn)換44H啟動在線的DS18B20故溫度轉(zhuǎn)換下面對論文中所用的初始化、讀寫DS18B20?序分別作分析1.初始化單線總線上的所有處理過程均從初始化開始。初始化包括首先由主CPU發(fā)出一個復(fù)位脈沖，然后由從屬器件發(fā)出應(yīng)答脈沖，通知主CPUW0 崎 nininiun等銬餌埼一 4S0minimun tELSBM）存王料沖%,總線GHD強(qiáng)S3含.父總防制器位電平DS1髓2端電中電鬧上拉圖2-6DS18B

34、20初始化時序波形圖初始化開始時CPUT先發(fā)出一個復(fù)位信號，將單線總線上所有DS18B20r位;然后釋放單線總線，改成接收狀態(tài)，單線總線被上拉電阻R拉成高電平。在檢測到此上升沿后，DS18B2琳要等待1560uS才向主CPU發(fā)出響應(yīng)脈沖。初始化過程的時序波形如圖2-6所示。此后便可對ROMRAMS行操作。圖2-7初始化流程圖DS18B200始化子程序:; 初始化DS18B20-Init_1820 : SETB TMDAINOPCLR TMDAIMOV R0 #150DJNZ RQ $SETB TMDAINOPNOPNOPMOV R0 #15DJNZ RQ $MOV R0 #30TSR2 JNB

35、 TMDAT TSR3DJNZ R0, TSR2AJMP TSR4TSR3 SETB FLAGIAJMP TSR5TSR4 CLR FLAGIAJMP TSR7TSR5 MOV R0 #120TSR6 DJNZ RQ TSR6TSR7 SETB TMDATRET;TMDA為微處理器Pl.0口;初始化開始，主機(jī)發(fā)延時脈沖;拉高數(shù)據(jù)線;等待60us;等待DS18B2C0應(yīng);等待最大時間為240us;置標(biāo)志位，表示DS18B20ff在;清標(biāo)志位，表示DS18B2不存在;時序要求延時480us;拉高數(shù)據(jù)線2.寫時序主cpurnF0線（即單線總線，亦稱數(shù)據(jù)線）從高電平拉至低電平時，作為一個寫周期的開始。

36、寫時序包括兩種類型：寫1時序，寫0時序。寫1或?qū)?時序時必須保持至少60us,在兩個寫周期之間至少要有l(wèi)us的恢復(fù)期。DS18B20ftI/O線變?yōu)榈碗娖胶蟮?560us的時間內(nèi)進(jìn)行采樣。若I/O線為高電平，即認(rèn)為寫入了一位l;若I/O線為低電平，即認(rèn)為寫入了一位00主CPUS開始寫1周期時，必須將I/O線拉至低電平，然后再釋放，15us內(nèi)將I/O線拉成高電平。主CPUft開始寫0周期時，也應(yīng)將I/O線拉至低電平，并保持60us的時間。3.讀時序當(dāng)主CPU將I/O線從高電平拉成低電平時，就作為一個讀周期的開始，并且I/O線保持低電平的時間至少為lus。DS18B20勺輸出數(shù)據(jù)在讀時序下降沿過后

37、的15us內(nèi)有效。在此期間，主CPUE釋放I/O線，使之處于輸入狀態(tài)以便讀取數(shù)據(jù)。經(jīng)過15us后讀時序結(jié)束，I/O線經(jīng)外部上拉電阻又變成高電平。讀取一位數(shù)據(jù)至少需要60us時間，并且在兩位數(shù)據(jù)之間至少要有l(wèi)us的恢復(fù)期。讀寫時序的波形如圖2-8。鼠1!=£|£: 上擔(dān)里辛蹋五出用Q電 閆殂上拉圖2-8讀寫時序圖寫DS18B2航程圖:寫DS18B20f程序命令寫入DS18B20Write_1820:MOVR2#8次寫入8Bit數(shù)據(jù)CLRC;累加器進(jìn)位清0WRICLRTMDATMOVR3#4;按時序要求延時DJNZR3$RRCAMOVTMDATC庫將1Bit數(shù)據(jù)由移至寄存期CY

38、寫入DS18B20MOVR3#15DJNZR3$;按時序要求延時，保證數(shù)據(jù)寫入SETBTMDATNOPDJNZR2WRI;分8次寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)SETBTMDAT;一個字節(jié)數(shù)據(jù)寫完后拉高總線電平RET讀DS18B20子程序：從DS18B20實取溫度數(shù)據(jù);從DS18B20中讀出2Byte的溫度數(shù)據(jù)，分別放入 28H, 29HRead_1820 MOV R4 #2 出MOV R1 #29HRE00 MOV R2 #8RE01: CLR CSETB TMDAINOP;將溫度高低位分別從DS1SB20勺暫存器內(nèi)讀;低位存29H,高位存28H;數(shù)據(jù)共8Bit;清進(jìn)位CLR TMDAINOPNOPSET

39、 TMDAI MOV R3 #1 DJNZ R3 $ MOV C TMDAI MOV R3 #15 DJNZ R3 $ RRC ADJNZ R2 RE01MOV R 1ADEC R1DJNZ R4 RE00 RET;按時序準(zhǔn)備讀取溫度數(shù)據(jù);將1Bit溫度數(shù)據(jù)讀入C;延時保證讀入1Bit數(shù)據(jù);將IByte數(shù)據(jù)寫入累加器A;將DS1SB201低位數(shù)據(jù)存入寄生電源和外接電源方式，連接方法如圖2-11所示。DS18B20M種供電方式:AT8X51連接其它單總線翳件+5V.7WP1.0DS18B201GND(h)外接電源供電方式+5V圖2-11DS18B20兩種供電方式寄生電源方式下，DS1SB20勺V

40、DD®和GNW都接地，只用一根單總線和主機(jī)通信及獲取電源。單總線上接4.7k的上拉電阻，和DS18B2*片的寄生電容形成充放電電路；外接電源方式下，DS18B20勺VDD®外接一個+3+5V電源，GNW接地?？梢娂纳娫捶绞娇梢允〉粢桓娫淳€，大大較低了布線的成本，但是當(dāng)總線上節(jié)點(diǎn)較多且同時進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時，容易造成供電不足且所需的轉(zhuǎn)換時間較長。外接電源方式穩(wěn)定可靠，測量速度較快。所以本系統(tǒng)采用外接電源供電方式。2.3.2 AT89S52微控制器相關(guān)介紹論文采用AMTE公司生產(chǎn)的AT89S52散處理器對DS18B20!行讀寫操作，并處理計算溫度數(shù)據(jù)。AT89S52是美國ATM

41、E公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CM0ssbit單片機(jī)，片內(nèi)含4Kbytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用AMTEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳，它集Flash程序存儲器即可在線編程（ISP）編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATME公司的功能強(qiáng)大，且芯片價格便宜，因此，近年來得到了極其廣泛的應(yīng)用。L.11i3.7*7圖2-12單片機(jī)外觀圖AT89S52單片機(jī)的外觀圖、基本結(jié)構(gòu)及其引腳設(shè)定見圖2-12,圖2-13,圖2-14所示。圖2-13單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖E*nV)-ecrvl二 OYI-3£(雪 0 sn 昱 l £ n o

42、liexzarl CZVJ 工 dn y & n wss £ m WJ中Nd門.一口 duozoLJ二* lx zu攵 u w 眩 u叫£ (隹) USEdh匚 u F£s二 口 sdLLLNP 口 HE迄石z L 室(口Kt 口 QExsg u L ul i bosJ u5L1(osw u q LL(范 ord u * E u £汰 E £u LLa圖2-14單片機(jī)引腳圖AT89S5綜構(gòu)特點(diǎn)如下：(l)、8位CPU(2)、片內(nèi)震蕩及時鐘電路；(3)、32根I/O線；(4)、外部存儲器尋址范圍ROMRAM&64K;(5)、2個1

43、6位的定時器/計數(shù)器；(6)、5個中斷源，2個中斷優(yōu)先級；、全雙工串行接口。AT89S52單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開,并有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)稱為哈佛結(jié)構(gòu)單片機(jī)。這種結(jié)構(gòu)與通用微機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)不同，一般微機(jī)只有一個存儲器邏輯空間，可隨意安排ROM®RAM訪存時用同一種指令，這種結(jié)構(gòu)稱為普林斯頓型。AT89S52單片機(jī)在物理上有四個存儲空間：片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。AT89S52片內(nèi)有256Kb數(shù)據(jù)存儲器RAMF口4KB的程序存儲器ROM除此之外，還可以在片外擴(kuò)展RAMF口ROM并且各有64KB的尋址范

44、圍。也就是最多可以在外部擴(kuò)展2*64KB存儲器AT89S52的存儲器組織結(jié)構(gòu)如圖2-15所示。CFFF0000FT?100C肉部舫It加1外部外群FFF?外部oooc圖2-15單片機(jī)存儲器組織結(jié)構(gòu)圖2.3.3 DM-1602液晶顯示器簡介論文采用DM-1602液晶顯示器作為顯示器。該模塊是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分2行16個字。該模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）經(jīng)存儲了160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等。和其他模塊相比，該模塊功耗低、體積小、重量輕、壽命長，并且不需要CCFLT光逆變器和DC

45、-DO示驅(qū)動電源，與MCUS口簡單等特點(diǎn)。主要技術(shù)參數(shù)如表2-8所示，接口信號說明如下表2-9所示。表2-8DM-1602技術(shù)參數(shù)顯示容量16*2字符芯片工作電壓4.55.5V工作電流2.0m(5.0V)模塊最佳工作電壓5.0V字符尺寸2.95*4.35(WXHmm表2-9DM-1602引腳說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2DataI/O2VDD電源止極10D3DataI/O3VL偏壓信號11D4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令12D5DataI/O5R/W讀/寫13D6DataI/O6E使能端14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA背光正極8D1DataI/O

46、16BLK背光負(fù)極外形尺寸如圖2-16所示圖2-161602外形尺寸接下來介紹DM-1602夜晶顯示器的程序設(shè)計。1 .指令說明1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表2-8所示，它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（注：1為高電平、0為低電平）。2 .DM1602液晶顯示器基本操作時序讀狀態(tài)：輸入：RS=LRW=HE=H輸出：D0D7默態(tài)字寫指令：輸入：RS=LRW=LD0D7指令碼，E*脈沖輸出：無讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=HRW=HE=H輸出：DOD微據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=HRW=LDOD微據(jù)，E二高脈沖輸出：無表2-10DM-1602指令表指令RSR/WD7D

47、6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*置功能00001DLNF*置字符發(fā)生存儲器地址0001字符發(fā)生存儲器地址（AGG置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ADD讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址（AQ寫數(shù)據(jù)到CGROM10要寫的數(shù)從CGROM數(shù)11要讀的數(shù)讀時序曲線如圖2-17所示:圖2-17DM1602讀時序圖寫時序曲線如圖2-18所示:圖2-18DM1602寫時序圖3.液晶顯小流程圖如圖2-19所小圖2-19液晶顯示流程圖4.液晶顯小子程

48、序如下：； 液晶模塊初始化；向1602液晶模塊寫入顯示信息DISPLCD MOV LCD#01HLCALL ENABLEMOV_CD #38HLCALL ENABLEMOV LCD #0FHONLCALL ENABLEMOV LCD #06HLCALL ENABLE;- 液晶模塊顯示程序-DISPLCD1 MOV LCD#80H;寫指令01H,清屏;寫指令38H,設(shè)定LCD為16*2顯示5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口;寫指令0FH,顯示、光標(biāo)、閃爍;寫指令06H,光標(biāo)輸入方式增量移位ACALL ENABLE;第一行顯示第1個字符的位置;第二行位置MOVLCD#0C0HLCALLENABLEJNBDS

49、18B20DSERR2;判斷DS18B201否正常MOVDLCD1#20HENABLEMOVDLCD2#54H;寫命令時序CLRRSSETBEWRITE1MOVR1#16A1:MOVAR0CALLWRITE2INCR0DJNZR1,A1WRITE2RET;寫單個字符2.3.4MAX232串口芯片簡介論文中，AT89S52f以太網(wǎng)控制器的通信主要通過中行口來實現(xiàn)。AT89S52的10腳(RXD)和11腳(TXD)提供了一個中行接口，采用TTL電平標(biāo)準(zhǔn)。而以太網(wǎng)通信單元中行口所采用的是RS-232標(biāo)準(zhǔn)的用行口標(biāo)準(zhǔn)。因此需要一個設(shè)備進(jìn)行兩個用口標(biāo)準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換，論文采用MAXIM公司生產(chǎn)的Max232

50、轉(zhuǎn)換芯片，該芯片能將通信信號從TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232標(biāo)準(zhǔn)電平，圖2-20為Max232E片引腳圖。CH vs+iC1-C2+C2-VS.T2OUT (R2IN 2153144135126II71099】vccGNDT10UTRIINRI OUTTUNT2INR2OUT圖2-20MAX232引腳圖引腳定義如表2-11所示表2-11RS232引腳定義引腳號符號方向功能1DCD輸入數(shù)據(jù)載體檢測2TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)3RXD輸入接收數(shù)據(jù)4DTR輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好5GND信號地6DSR輸入數(shù)據(jù)通訊設(shè)備好7RTS輸出請求發(fā)送8CTS輸入清除發(fā)送9RI輸出振鈴指示第3章系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計及程序編程本章重

51、點(diǎn)介紹將DS18B20應(yīng)用在單總線上組成測溫層，并設(shè)計了穩(wěn)壓電源電路、DS18B20與單片機(jī)的連接電路、PC與單片機(jī)的連接電路、外圍電路等以及軟件編程。3.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計3.1.1 穩(wěn)壓電源的組成在電子電路中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。小功率穩(wěn)壓電源的組成可以用圖3-1表示，它是由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。交流電旭學(xué)壓圖3-1直流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)圖電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?然后通過整流電路將交流電壓變成脈動的直流電壓。由于此脈動的直流電壓還包含較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般

52、有±10流右的波動）、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動、負(fù)載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。3.1.2 穩(wěn)壓電路設(shè)計論文采用7805三端固定輸出穩(wěn)壓器作為下位機(jī)穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓器件，7805三端固定輸出穩(wěn)壓器是一種串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓器。它將全部電路集成在一塊芯片上，整個集成穩(wěn)壓電路只有輸入（Vi）、輸出（Vo）和公共端（COM三個引出端，其內(nèi)部由恒流源、基準(zhǔn)電壓源、取樣電阻、比較放大、調(diào)整管、保護(hù)電路、溫度補(bǔ)償電路組成，輸出電壓值為+5V。7805三端固定輸出穩(wěn)壓器，因內(nèi)部有過熱、過電流保護(hù)電路，因此它的性能優(yōu)良、可靠性高，又因為這種穩(wěn)壓器具有體積小、使用方便、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以得到廣泛應(yīng)用。穩(wěn)壓電路的原理圖如圖3-2所示。圖3-2穩(wěn)壓電路原理圖為了改善紋波特性，在輸入端加接電容Ci,一般取值為0.33pf,在輸出端加接電容Co,一般取值0.1pf,其目的是改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。輸入電壓的選擇是：(3-1)UimaxUiU0i111ax、式中，Uimax為產(chǎn)品允許的最大輸入電壓；