一种基于DS18B20的温度采集新方案
在本课题中DS18B20采用寄生电源供电，单片机选用AVR单片机-Atmega16。之所以选择AVR单片机，是因为其具有51单片机无法提供的优点：a．读写速度快，AVR单片机采用了大型快速存取寄存器文件和快速单周期指令。其快速存取RISC寄存器文件由32个通用工作寄存器组成。AVR用32个通用寄存器代替累加器，避免了传统的累加器与存储器之间的数据传送，可在一个时钟周期内执行一条指令来访问两个独立的寄存器，代码效率比常规CISC微控制器快十倍。高效的读写速度，更适合于对及时性要求高的场合。b．性价比高。c．工作电压范围宽(2．7～6V)、抗干扰能力强，这样更适合在各种条件下处理测量温度值。总之，AVR单片机在一个芯片内将增强性能的RISC 8位CPU与可下载的FLA-SH相结合使其成为适合于许多要求、具有高度灵活性和低成本的嵌入式高效微控制器。
图4给出了DS18B20采用外部电源供电方式时，与Atmega16单片机的硬件连接图。
3 DS18B20更新问题的解决方案
本课题在深入研究了数字传感器工作机理的基础上，通过硬件设计和软件编程，提出了解决数字传感器更换的方案，并应用在了通过无线传感器网络远程控制传感器的设计中，而且在硬件平台上实现了仿真。图5是通过Proteus 7单片机软件仿真系统设计的，单片机控制DS18-B20并显示测试结果的电路图。
3．1 硬件设计
单片机通过I／O口控制DS18B20，每个I／O口外接60个DS18B20，同时单片机通过SPI串行接口外接外部存储器EEPROM，如图6所示。
本课题中，外部存储器EEPROM选用意法半导体(ST)生产的M95128；选用Atmega16单片机。DS18B20采用外部电源供电方式，所以VCC接外部电源，GDN接地。
M95128芯片采用MLP8微型封装技术，因此，可以大大节省产品的空间和成本；待机功耗低于3μA，也是该芯片的一大特点；四线的SPI接口支持最高 2 Mbit／s的通信速率，除提供标准的硬件写保护功能外，还支持软件写保护。外部存储器EEPROM用来存放单片机控制的所有DS1-8B20的序列号，和对应的逻辑地址。一个DS18B20的序列号占八个字节，所以一路数据线上所接DS18B20温度传感器的个数与外部存储器EEPR-OM的存储空间有关。M95128芯片的容量达128kbit，可以存储13107个DS18B20的序列号和对应的逻辑地址，足以满足本课题的需要。
单片机Atmega16的PB5(MOSI)口接EEPROM的DI(数据输入)口，PB6(MISO)口接DO(数据输出)口，PB7(SCK) 口接SK(读写时钟信号输入引脚)。单片机读到每个DS18B20的序列号后，通过PB5口将序列号和对应的逻辑地址写入EEPROM中。需要某个逻辑地址对应的序列号时，EEPROM通过DO口将序列号传入单片机中。
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