基于DSP的智能温度检测系统设计

LED灯工作。

2 温度检测单元硬件设计

温度传感器选择性价比较高的DS18B20芯片。该芯片是DALLAs公司生产的单总线器件，能够直接读取被测物体的温度值，电压适用范围为3～5 V。DS18B20抗干扰能力强，转换精度高，接口电路简单，可实现多点组网测温，给硬件设计工作带来了极大的方便。

2.1 DS18B20特点

DS18B20提供9～12位精度的温度测量，温度测量范围为-55～+125℃，在-10～85℃范围内，测量分辨率为±0.5℃，增量值最小可为0.0625℃，电源供电范围3.0～5.5 V。将测量温度转换为12位的数字量最大需要750 ms，DS18B20有外部供电和寄生电源两种供电方式，采用信号线寄生供电，不需额外的外部供电，在需要远程温度探测和空间受限的场合特别有用。每个DS18B20有唯一的64位序列号，这使得可以有多个DS18B20同时在一条单总线上工作。

2.2 硬件电路

DS18B20与TMS320C54x DSP处理器的硬件接口连接极其简单，设计中DSl8820采用外部3.3 V电源供电，与TMS320C54x DSP处理器的外设供电电压一致;DS18B20的关键信号线与TMS320C54x DSP的一条GPIO口相连，利用GPIO口的双向输入输出特性完成对DS18B20芯片的读写功能，选用TMS320C54x DSP外设HPI主机接口单元的数据引脚HD1与其连接，将HD1引脚配置成通用输入输出功能，实现DS18B20芯片对温度的适时采集：DQ信号线需加4.7 KΩ的上拉电阻，保证HD1数据线的驱动能力。DS18B20的GND端与系统的GND相连即可。

3 温度检测软件实现

基于DSP的智能温度检测系统整体实现的流程如图6所示。

DS18B20芯片对时序和电性参数要求很高，在软件程序编写时，必须严格遵守其工作时序，任何一个环节有误，DS18B20均不能正常工作。本系统采用一个DS18B20芯片，在软件程序编写时可以忽略对序列号的读取。当硬件中增加温度节点控制时，需要对多个DS18B20进行温度采集，可以通过读取DS18B20序列号用匹配ROM指令按顺序依次访问各个传感器，实现对各个传感器的温度采集。在DS18B20芯片复位时，如果芯片复位不成功，DS18B20就不会产生应答信号，应用数字示波器跟踪检查其工作时序是否正确。温度检测单元软件实现的流程如图7所示。

4 结论

基于DSP的智能温度检测系统经实验验证可以实时检测当前环境的温度值，测量结果误差小、精度高，并且可以通过显示屏进行实时显示测量结果，当系统检测到当前温度大于或小于设定的温度阈值范围时，系统通过现场蜂鸣器/LED灯报警或通过远程智能短信进行报警.该系统可实现多个温度节点组网测温，省去了ZigBee组网通信技术，提高了系统的性价比，为农业实现智能化管理奠定了一定的技术基础，该智能温度检测系统具有良好的经济性和实用性。