DS18B20在空调检测系统温度采集模块中的应用

DS18B20作为智能集成温度传感器，其智能化实现要以高质量代码作保障。因为读取每一个DS18B20都需要匹配序列号，复位、读、写操作都需要针对不同的I/O口，所以，16片DS18B20经单片机8个I/O口接入，需要定义对应8个I/O口的变量：18b20_0~18b20_7、18b20_0定义语句表示如下：“sbit 18b20_0=P1^0;”；需要定义8个复位(初始化)函数：void re18b20_0()~void re18b20_7()；需要定义8个写函数：void wr18b20_0(uchar ml)~void wr18b20_7(uchar ml)；需要定义8个读函数：void rd18b20_0()~void rd18b20_7()。对于单个I/O口(如P1.0)，单片机在发送温度转换命令后，发送匹配命令wr18b20_0(0x55)；连续调用8次写函数发送序列号；发送读温度暂存器命令wr18b20_0(0xbe)；调用读函数rd18b20_0()读取温度低8 bit；经温度转换函数处理后，将温度整数部分保存在wd[0]，小数部分保存到wd[1]。读取另外一片DS18B20，其温度值的整数和小数部分分别保存到wd[2]、wd[3]。读取P1.1端口，温度读取过程相同。所有传感器的温度值都保存到wd数组中，最后由单片机AT89S52按照Modbus协议发送给上位机。

3.2 程序编写需要注意以下几点

(1)单片机采用C51编程，代码功能模块清晰，可读性强。从本应用状况来看，其实时性能得到保证，因此，汇编语言不一定是最好的选择。

(2)空调检测系统所采集的温度均在0 ℃以上，并且上位机软件可以实现温度报警功能，因此，读函数读取RAM寄存器只需读取前两个字节。

(3)单片机和上位机软件通信采用Modbus协议的RTU模式，因此，温度转换函数实现的功能就是将温度低字节转化为十六进制数据，并保存到数组里。

4 应用分析

空调检测是在一个温湿度变化复杂、干扰源多的空调检测房里进行，空调检测系统包括1#~6#工作站，每个工作站均配有5台标准室内机。定频、变频一拖一、一拖多等机型的室外机由生产线运送到各站台，电源线、信号线等连接完毕后，即可扫描条码进行检测。检测过程中，上位机软件能实时检测温度、压力等参数，检测完毕，系统自动存储各种数据，如果参数不合格，则发出报警信号。

基于空调检测环境温湿度变化复杂的现场状况，数字温度传感器DS18B20需要采用不锈钢外壳封装，以达到防水防潮目的。DS18B20温度采集点主要分布在室内标准机的进风口、出风口和盘管。测量压缩机排气管温度时，不锈钢封装的DS18B20需要嵌入固定到金属夹里面，通过这样测量方式得到的是排气管表面温度，需要利用上位机软件进行必要的数据处理，才能得到排气管的实际温度。

上位机监控软件采用模块化设计，软件分为数据通信、数据采集、数据显示、数据管理、用户管理模块，并将各模块的实现代码封装成模块和类模块。需要注意的是：为了方便对DS18B20数字温度传感器进行安装、测试和维护，监控软件应该有针对连接温度传感器的I/O端口，以及I/O端口上的温度传感器的测试界面。

采用DS18B20的温度采集模块已应用到某大型空调生产厂的空调检测系统中，温度采集的准确性和实时性均满足系统的要求。数字温度传感器DS18B20和单片机AT89S52组成的温度采集模块，能同时满足成本和技术的要求，对组建多点温度采集网络具有一定的借鉴意义。

参考文献
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