[实用新型]一种基于DS18B20的多点测温采集仪

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，应用于结构安全健康监测行业，特指一种用于大量温度采集的采集仪。

背景技术

现代化建设和国民经济发展迅速，社会对生产环境和生活环境意识的要求也越来越高。温湿度的监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术。温度传感器在工业领域应用范围非常广泛，在结构安全健康监测行业主要用来检测温度，是环境量监控不可缺少的部分。目前市场上用于采集温度传感器的采集仪一般只能连接一个温度传感器，而项目现场一般需要大量的温度测试点，部署大量的温度传感器后，配置有大量的温度采集仪，导致了项目监测成本增加。

实用新型内容

针对上述的问题，本实用新型提供了一种基于DS18B20的多点测温采集仪，每个通道可以连接8个温度传感器，多点测温采集仪的通道数量可以根据现场的需要配置，提高了部署灵活性，由于减少了温度采集仪的使用数量，监测成本下降，推广了温度监测的应用。

本实用新型通过下述技术方案来实现：一种基于DS18B20的多点测温采集仪，由单片机控制系统、电源管理电路、单总线驱动器、存储单元、通道片选板和通信电路构成，电源管理电路、存储单元和通信电路连接单片机控制系统，单片机控制系统连接单总线驱动器，单总线驱动器连接通道片选板，通道片选板连接温度传感器DS18B20。

单片机控制系统采用STM32单片机作为控制单元，STM32单片机的供电电压为3.3V，由电源管理电路提供，多点测温采集仪外部输入12V电源，经过多级降压后，为系统各个模块提供供电电压。

STM32单片机通过I2C总线与单总线驱动器和存储单元连接，单总线驱动器和存储单元在I2C总线上分配有不同的器件地址，可以共同使用同一个I2C总线。片选板连接到单总线驱动器输入端。现场部署完成后，需要通过通信电路接口将温度传感器内部编码ID存储至多点测温采集仪的存储单元。当采集温度时，单片机控制系统通过读取存储单元中的温度传感器编码ID，然后通过I2C总线控制单总线驱动器，单片机控制系统内置搜索算法，通过搜索算法将查询到连接在多点测温采集仪通道上的温度传感器，然后单片机控制系统对找到的温度传感器进行采集。单总线驱动器可以控制外部连接的MOSFET器件，用于单总线强上拉，提高单总线负载能力，同时，单总线通过上拉电阻，直接将单总线上拉至电源，这样，可以在不增加系统开销的情况下单个通道上面连接8个数字温度传感器。采集前，由STM32单片机从存储器件中取出操作数字温度传感器编码ID，通过单总线驱动器发送至单总线上，单总线上挂接的数字温度传感器，自动对比接收的温度传感器编码ID，如果判断与自己激光刻录的温度传感器编码ID一致，则选通接收后续命令，如果判断不相符，则后续命令不响应，直到下次对比温度传感器编码ID。通过单总线驱动器的外部MOSFET器件上拉和单总线的电源强上拉，提高了单总线驱动能力，实现了单通道连接8个数字温度传感器，同时，单总线通过两种上拉方式，可以使单总线延长至400米的通信距离，大大提高了通信距离，可以使数字温度传感器分布部署。多点测温采集仪可以通过通道片选板的方式，将通道扩展，最多支持32通道，每个通道可以连接8个温度传感器，一个多点测温采集仪可以采集现场256个数字温度传感器，节省了采集成本。

本实用新型解决了大量温度传感器采集问题，本实用新型所述的多点测温采集仪，通过内置搜索算法和单总线驱动技术，可以使多点测温采集仪接入最多256个温度传感器，解决了现场温度传感器采集问题，降低了温度传感器采集的成本。

附图说明

图1是本实用新型的多点测温采集仪示意图。

图2是单总线驱动器电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本实用新型。

参照图1，一种基于DS18B20的多点测温采集仪，主要由单片机控制系统(6)、单总线驱动器(4)、温度传感器DS18B20(1)、通道片选板(3)、存储单元(7)，通信电路(8)和电源管理电路(5)等组成。