整体设计原理每个DS18B20在自身的ROM中都存储了一组唯一的64位产品码，前8位是产品家族号，接着48位是DS18B20唯一的序列号，最后8位是前56位的循环冗余校验码（CRC）。实验室仅有的NI公司PCI-6014数据采集卡不方便采集动态数据信号，且只有两个模拟端口，因而设计中用单片机完成对数据信号的采集。即将测温传感器DS18B20的数据线与单片机的P3.7相连，通过对AT89C51编程来实现对DS18B20的读写，从而获得温度数据。再将温度数据送4位动态LED显示，位选信号由P1.0～P1.3输出，段选信号由P0口输出。经单片机处理过的数据，从单片机的P2口送往PCI-6014的数字I/O端口，从而实现数据由采集电路向计算机的传输。再通过LabVIEW编程，来实现对信号的数字和波形显示，并发出反馈控制、预警信号。本系统设有2个反馈控制对象：小灯泡和风扇，用对它们控制的情况来模拟反馈控制的实现。远程传输通过LabVIEW编程来完成。整体的设计原理如：图1整体设计原理图2数据采集、控制电路的设计数据采集硬件电路力求设计简单，所用到的核心器件是AT89C51和DS18B20.实现的主要功能是对传感器信号的采集和数据向LabVIEW的传输。DS18B20的工作方式有2种：寄生电源工作方式和外部电源工作方式。本系统设计中选用的是外部电源供电工作方式，上拉电阻选择为5.1kΩ，由VDD直接向器件供电，将DS18B20的数据线与单片机的P3.7相连。控制电路是单独作为一小块设计的，因为控制电路部分与单片机数据采集部分的电源是各自独立的，控制部分要求电源的功率较高。

　　开始运行时，测量温度为室温，若用手捏住DS18B20，可以看到测温曲线逐渐上升，并超过了第一个高温设定值，高温报警指示灯1亮。并且硬件板上的风扇也开始转动，实现了对温度信号的测量和反馈控制。前面板设置了3个高温设定旋钮，三个设定值有一定的梯度，图中3个报警指示灯会随着温度的升高依次点亮，反馈控制信号也会随报警情况而变化，温度升高及控制过程中，清楚可见灯泡和风扇的变化过程为：灯泡由灭-暗-亮-暗-灭。

　　风扇转动由停-慢-快-慢-停。由于不方便获取较低的温度进行模拟测试，故只设置了一个低温报警，其设置原理和高温设定一样。

　　它的测温范围为-55℃～+125℃，其中在-10℃～+85℃的范围内的测量精度为±0.5℃，且每个DS18B20有唯一的一个连续64位的产品号，这样在微处理器的控制下允许在一根电缆上接多个传感器，实现真正意义上的分布式，该传感器内部高速寄存器为E2PROM，掉电时数据不会丢失。

　　该实验系统的成功研制为学生提供了一个真实温度检测及过程控制系统实例，学生可通过实验掌握测控技术前沿科学―虚拟仪器数据采集卡（PCI-6014）及LabVIEW软件的应用，了解远程传输的基本概念，锻炼工程实践能力，掌握参数自动检测及组成过程控制系统的一般方法。

（来源：光谱仪）