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温度传感器DSl8B20在Proteus中的仿真

发布时间:2020-07-21 17:41:38 阅读: 来源:鞋柜厂家

摘要:详细介绍单总线温度传感器DSl8B20的工作原理、通信协议和使用方法;给出测温程序流程,以及DSl8B20在Proteus中硬件仿真的具体实现方法,并对该仿真结果与实验结果进行了比较。关键词:Proteus;DSl8B20;单总线;测温

本文引用地址:引言 目前,微机与外设之间进行数据的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线。其中,I2C总线以同步串行2线方式进行通信(1条时钟线和1条数据线),SPI总线以同步串行3线方式进行通信(1条时钟线、1条数据输入线和1条数据输出线),而SCI总线则是以异步方式进行通信的(1条数据输入线和1条数据输出线)。这些总线至少需要2条信号线及地线。Dallas公司推出的单总线技术用单根信号线及地线,既传输时钟又传输数据,而且数据的传输时双向的,具有线路简单、硬件开销少、成本低、便于总线扩展和维护等优点。 DSl8B20是典型的单总线数字式温度传感器,工作电压为3~5V,测量温度范围为-55~+125℃,可根据实际需要通过软件设置选择9~12位分辨率;用户设置的报警温度存储在芯片内部EEPROM中,可掉电保持;每个芯片都有全球唯一的编码,用户可以通过其特有的序列号查询其温度,因此理论上一条总线上可连接无数个该测温元件。单总线通常要求外接一个约4.7 kΩ的上拉电阻,保证总线闲置时其状态为高电平。1 PrOteus中DSl8B20仿真图的设计1.1 Proteus简介 Proteus是英国Labcenter Electronics公司研发的EDA工具软件。它是能进行模拟电路、数字电路、模/数混合电路、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD、LED系统的设计与仿真的平台。Proteus具备原理图设计、电路分析与仿真、PCB设计功能,可以通过调入程序的编译结果.hex或.cof文件来调试单片机程序,还可直接嵌入到Microchip公司的单片机调试软件MPLABIDE中,进行程序的调试和仿真。 Proteus的特色是能实现单片机与外设的混合电路系统、软件系统的设计和仿真。在仿真过程中,用户可以用鼠标单击开关、键盘、电位计、可调电阻等外设设备,使单片机系统根据输入信号做出相应的响应,并将响应处理结果根据所编制的软件在LCD、LED等显示器件上显示,整个过程与硬件仿真器调试过程相似。因此,在缺乏硬件的情况下,这是款非常实用的仿真软件,其仿真的原理图经验证后可直接应用到现实中。Proteus还提供虚拟示波器、逻辑分析仪、信号发生器和I2C、SPI调试器等多种虚拟终端,方便用户仿真调试。1.2 DSl8B20仿真的实现 目前,国内采用单片机作控制系统中的微处理器时多选择.PIC、51系列或Freescale系列单片机。PIC单片机具有外围电路简单、功耗低、外围资源丰富等优点。本系统选用PIC系列单片机PICl6F877A作为控制芯片。 Proteus仿真图设计的第一步就是拾取仿真所需要的元器件,单击图1所示界面预览窗口下面的P按钮,弹出Pick Devices(元器件拾取)对话框。然后,在Keywords文本框内分别输入DSl8820、LM041L(4行×16字符型LCD)、PICl6F877A、RES(电阻)。在检索出来的结果中,选中所要的元器件并双击,该元器件就会出现在左侧预览窗口中。

元器件拾取完毕后,关闭Pick Devices窗口回到主设计页面。在左侧预览窗口中,选中元器件放置到合适的位置。然后,在最左侧选中图标(terminals mode),分别选中POWER(电源)和GROUND(地),放置在合适的位置,并进行连接。欲改变元器件的参数,双击该元器件,然后在出现的属性框中直接修改即可。本文所设计的由12个DSl8B20组成的测温网络如图2所示。

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