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1、温度传感器DS18B20介绍 DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。 DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。 2、系统硬件结构 系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分采用8051单片机作为中央处理器,在P1.0口挂接10个DS18B20传感器,对10个点的温度进行检测。非易失性RAM用作系统温度采集及运行参数等的缓冲区。上位PC机通过RS485通信接口与现场单片微处理器通信,对系统进行全面的管理和控制,可完成数据记录,打印报表等工作。 系统各模块分析如下: 2.1DS18B20与单片机的接口电路 DS18B20与8051单片机连接非常简单,只需将DS18B20信号线与单片机一位I/O线相连,且一位I/O线可连接多个DS18B20,以实现单点或多点温度测量。DS18B20可以通过2种方式供电:外加电源方式和寄生电源方式。前者需要外加电源,电源的正负极分别与DS18B20的VDD和GND相连接。后者采用寄生电源,将DS18B20的VDD与GND接在一起,当总线上出现高电平时,上拉电阻提供电源;当总线低电平时,内部电容供电。由于采用外加电源方式更能增强DS18B20的抗干扰性,故本设计采用这种方式。在实际应用中,传感器与单片机的距离往往在几十米到几百米,传输线的寄生电容对DS18B20的操作也有一定的影响,所以往往在接口的地方稍加改动,以增加芯片的驱动能力和减少传输线电容效应带来的影响,达到远距离传输的目的。 2.2键盘及显示 键盘通过编程设置可完成以下功能:对温度值进行标定,定时显示各路的温度值,单独显示某路的温度值,给每一路设定上下限报警值等。LED则可为用户提供直观的视觉信息。在工作现场,用户可通过6位LED的显示数据来确定系统的当前工作状态以及采样的温度值信息等。 2.3报警电路 当被测温度值超过预先设定的上下限时,报警电路作出响应,蜂鸣器发出响声,告知用户温度的异常。具体哪一个传感器温度值超限,可由软件查询各DS18B20内部告警标志而确定,继而调整该现场温度,以达到对温度波动的控制。 3、软件设计及流程 3.1下位机软件 系统下位测温部分软件采用MCS51汇编语言编写,主要完成对DS18B20的读写操作,实现实时数据的采集,并获取最终温度值送至单片机内存。但需要注意的是,由于DS18B20的单总线方式,数据的读写都占用同一根线,所以每一种操作都必须严格按照时序进行。图2为测温子系统流程图。单片机首先发送复位脉冲,该脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位,接着发送ROM操作命令,使得序列号编码匹配的DS18B20被激活。被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态,内存访问命令完成温度转换、读取等工作(单总线在ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用)。 3.2上位机软件 系统上位机的软件采用VC++6.0编写。主要完成的功能包括:与下位单片微机的实时通信;模拟显示各采集点温度曲线;保存各测温点温度数据;统计各采集点平均温度值;打印各点温度统计报表等。 4、结论 本系统具有如下特点: a.结构简单,成本低廉,维护方便。 b.直接将温度数据进行编码,可以只使用单根电缆传输温度数据,通信方便,传输距离远且抗干扰性强。 c.配置灵活、方便、易于扩展。可扩展多路下位温度采集子系统,将它们通过RS485与上位PC机组网,形成多点温度采集网络。也可在各子系统中有选择性地增减温度传感器。 d.工作稳定,测温精度高。实验表明,在长达200m的一位总线上挂接24个DS18B20温度传感器,系统可正确地进行温度采集,分辨率为0.5℃。 e.适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。在大范围温度多点监控系统中具有十分诱人的应用前景。
单点液位传感器和多点液位传感器是两种常见的液位检测设备,它们在功能和适用场景上存在一些差异。单点液位传感器只能检测一个液位点的情况。这种传感器通常用于监测单个容器或水箱中的水位。它可以发出水位过高、过低或者正常的信号,以防止水溢出或设备缺水。单点液位传感器可以安装在自己想要检测液位的位置,方便对特定液位进行监测和控制。多点液位传感器可以检测1-8个连续液位点,适用于需要同时监测多个液位的情况。多点液位传感器可以及时检测液位变化,并发出相应的信号,以实现缺水保护和防溢出提醒等功能。这种传感器通常用于需要连续监测多个容器或水箱的水位情况,例如水处理设备、游泳池、水塔等场合。[align=center][img=单点液位传感器,631,265]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/01/202401161708541336_6863_4008598_3.png!w631x265.jpg[/img][/align]多点液位传感器的设计通常更为集成化,可以减少开孔数量,使得安装更为便捷。而单点液位传感器的灵活性相对较高,可以安装在自己想要的位置上,监测一个点的液位情况。[url=https://www.eptsz.com]单点液位传感器[/url]和多点液位传感器各有优势,选择哪种传感器取决于具体的应用需求和场景。在需要同时监测多个液位的情况下,多点液位传感器更为适用;而在只需要监测单个液位的情况下,单点液位传感器则更为合适。
[font=宋体][color=#333333]能点科技单点和多点液位传感器都是光学原理,相比浮球开关,不容易出现卡死等现象,探头光滑,不易藏污纳垢,体积小,方便安装,功耗低。[/color][/font][font=宋体][color=#333333][url=https://www.eptsz.com]单点液位传感器[/url]只能检测一个液位,多点液位传感器可以检测[/color][/font][font='Arial',sans-serif][color=#333333]1-8[/color][/font][font=宋体][color=#333333]个连续液位点,多点式与单点式的功能是一样的,主要是侦测水位、实现缺水保护和防溢出提醒。不同的是偶单点液位传感器输出的是高低电平信号,而多点输出的是频率信号,依据的都是光学原理,根据光线在水和空气中的折射不同来判断液位的变化。[/color][/font][align=center][img=单点液位传感器,631,265]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312191614095993_6210_4008598_3.png!w631x265.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#333333]单点液位传感器只能检测一个离散的液位点,而连续液位传感器可以监测多个连续的液位点。选择使用哪种传感器取决于具体的应用需求,如果需要实时监测液位的变化情况,连续液位传感器是更合适的选择。[/color][/font][font='Arial',sans-serif][color=#333333] [/color][/font]