數字溫度傳感器的系統設計

　　數字溫度傳感器DS1722可接受寬電壓范圍的模擬信號和低功率的數字邏輯信號，因而可滿足日益增長的對便攜和混合信號系統多電壓的要求。增加的標準三線和SPI串行接口使設計者在嵌入式系統中使用不同的網絡通信協定方面有很大的靈活性。

 

　　DS1722溫度傳感器測溫系統設計

 

　　1、軟件設計

 

　　傳感器DS1722提供了兩種串行接口模式，當模式選通管腳SERMODE接VDDD時選擇SPI通信，當該管腳接地時選擇標準三總線通信。

 

　　以三總線模式為例，溫度測量系統硬件電路由數字溫度傳感器DS1722和單片機AT89C51及顯示部分組成。用P1口作數據的輸出端口，采集到的溫度信號由單片機處理后送到P1口，經74LS47驅動送至七段碼譯碼器顯示。其電路框圖如圖3所示。

 

　　[page]

 

　　2、軟件設計

 

　　軟件的設計分為四個大部分：數據的采集部分、數據整數部分的轉化部分、數據小數部分的轉化部分、數據的顯示部分。系統軟件流程如圖4所示。

 

　　溫度傳感器測溫結果及分析

 

　　在溫度測量過程中，將傳感器DS1722放入0℃冰水混合的容器中，逐漸給容器加熱升溫，用溫度計觀察容器中水溫變化，并記錄傳感器經單片機89C51處理后的輸出溫度值，所得數據如表6所示。如果用公式“絕對誤差=實際溫度—實測溫度”來計算溫度傳感器DS1722的誤差，那么實驗數據表明：隨著溫度的升高，實驗誤差越來越大。誤差隨溫度變化的曲線如圖5所示。

 

　　從圖5可以看出，傳感器DS1722的溫度誤差與溫度呈線性關系，產生溫度誤差的因素大概有以下幾個方面：

 

　　(1)實驗電路本身的因素;

 

　　(2)人為因素，在讀數時可能存在人為誤差;

 

　　(3)環境的因素，因為把傳感器放到了試管內，管內溫度和水溫有一定的差別;

 

　　(4)傳感器自身因素，實驗時傳感器焊接到八腳雙列直插管座上，不能和試管壁充分接觸，這也存在一定的誤差。

 

　　綜合考慮以上的各種因素，這個誤差范圍是傳感器DS1722所允許的，所以，實驗數據真實有效。

 

　　數字溫度傳感器DS1722的應用領域可以涉及到個人計算機/服務器/工作組、單元電話、辦公設備或者任何熱敏系統，缺點是不能暴露在一些工業應用需要的環境壓力下，例如燃燒狀況下。相信隨著DS1722使用者的增多，其必將發揮更大的作用。