智能型衛(wèi)星電源V-T曲線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4 DS18B20使用中注意事項(xiàng)

復(fù)位命令要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500μs，然后釋放。DS18B20收到信號(hào)后等待16～60μs左右，然后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)則表示復(fù)位成功。由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格地保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法正確讀取測(cè)溫結(jié)果。

一般，人們誤認(rèn)為在單總線上可以掛任意多個(gè)DS18B20，但實(shí)際應(yīng)用并非如此。若單總線上所掛DS18B20超過(guò)8個(gè)時(shí)，則需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。因此，在進(jìn)行蓄電池單體多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。

連接DS18B20的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通信距離可達(dá)150m；當(dāng)采用帶屏蔽層且每米絞合次數(shù)更多的雙絞線電纜時(shí)，正常通信距離進(jìn)一步加長(zhǎng)，這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS18B20進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。

向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。因而在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。

V-T曲線控制系統(tǒng)數(shù)字電路設(shè)計(jì)

1硬件設(shè)計(jì)

選用美國(guó)Atmel公司增強(qiáng)型Flash單片機(jī)AT89s52作為主處理器以完成主要的測(cè)控任務(wù)，其內(nèi)嵌8K Flash ROM，軟硬件上兼容AT89C52，但其最大的特點(diǎn)是集成了ISP接口，可直接在目標(biāo)板上進(jìn)行在系統(tǒng)編程，為用戶帶來(lái)了極大的方便。選用DS18B20作為溫度測(cè)量單元，單總線上掛接的DS18B20采用外接VCC方式而未用寄生供電，進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。模數(shù)轉(zhuǎn)換采用AD574，精度12bit。系統(tǒng)硬件組成如圖2所示。

圖2 V-T曲線控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

2軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、計(jì)算溫度子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序，等等。編程時(shí)必須嚴(yán)格按照DS18B20時(shí)序規(guī)定進(jìn)行。尤其需要注意的是，在多點(diǎn)溫度測(cè)量中，由于多個(gè)DS18B20掛在一條總線上，為了識(shí)別不同的器件，在系統(tǒng)安裝之前，應(yīng)將主機(jī)逐個(gè)與DS18B20掛接，讀出其序列號(hào)。數(shù)字V-T曲線控制系統(tǒng)主程序和測(cè)溫子程序分別如圖3、4所示。

圖3 主程序

圖4 測(cè)溫子程序

結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用AT89s52單片機(jī)、DS18B20嵌入式數(shù)字溫度傳感器等設(shè)計(jì)了智能型V-T曲線充電控制系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和控制要求。與傳統(tǒng)的模擬硬件控制電路相比，很好地解決了衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的小型化、高精度、高可靠性和低功耗等問(wèn)題，該設(shè)計(jì)方案將廣泛應(yīng)用于我國(guó)的航天領(lǐng)域。