一种智能型卫星电源V-T曲线控制系统的设计

4 DS18B20使用中注意事项

　　复位命令要求主CPU将数据线下拉500μs，然后释放。DS18B20收到信号后等待16～60μs左右，然后发出60～240μs的存在低脉冲，主CPU收到此信号则表示复位成功。由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格地保证读写时序，否则将无法正确读取测温结果。

　　一般，人们误认为在单总线上可以挂任意多个DS18B20，但实际应用并非如此。若单总线上所挂DS18B20超过8个时，则需要解决微处理器的总线驱动问题。因此，在进行蓄电池单体多点测温系统设计时要加以注意。

　　连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通信距离可达150m；当采用带屏蔽层且每米绞合次数更多的双绞线电缆时，正常通信距离进一步加长，这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS18B20进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。

　　向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20接触不好或断线，将没有返回信号，程序进入死循环。因而在进行DS18B20硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。

V-T曲线控制系统数字电路设计

　　1硬件设计

　　选用美国Atmel公司增强型Flash单片机AT89s52作为主处理器以完成主要的测控任务，其内嵌8K Flash ROM，软硬件上兼容AT89C52，但其最大的特点是集成了ISP接口，可直接在目标板上进行在系统编程，为用户带来了极大的方便。选用DS18B20作为温度测量单元，单总线上挂接的DS18B20采用外接VCC方式而未用寄生供电，进行多点测量。模数转换采用AD574，精度12bit。系统硬件组成如图2所示。

图2 V-T曲线控制系统硬件结构

2软件设计

　　系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序，等等。编程时必须严格按照DS18B20时序规定进行。尤其需要注意的是，在多点温度测量中，由于多个DS18B20挂在一条总线上，为了识别不同的器件，在系统安装之前，应将主机逐个与DS18B20挂接，读出其序列号。数字V-T曲线控制系统主程序和测温子程序分别如图3、4所示。

图3 主程序

图4 测温子程序

结语

　　应用AT89s52单片机、DS18B20嵌入式数字温度传感器等设计了智能型V-T曲线充电控制系统，进行数据采集、计算和调节。试验结果表明，该控制系统达到了设计要求，实现了数字化的数据采集、数据处理和控制要求。与传统的模拟硬件控制电路相比，很好地解决了卫星电源分系统的小型化、高精度、高可靠性和低功耗等问题，该设计方案将广泛应用于我国的航天领域。