原標題：基于ARM和DS18B20設計網絡化的智能溫度傳感器

基于ARM和DS18B20設計網絡化的智能溫度傳感器是一個綜合性的項目，它結合了嵌入式系統、網絡通信和傳感器技術。以下是對該設計的詳細闡述：

一、系統概述

網絡化智能傳感器使傳感器由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發展，從被動檢測向主動進行信息處理方向發展，從就地測量向遠距離實時在線測控發展。網絡化智能傳感器一般由信號采集單元、數據處理單元和網絡接口單元組成。這3個單元可以是采用不同芯片構成合成式的，也可以是單片式結構。而基于ARM和DS18B20的網絡化智能溫度傳感器系統，以嵌入式微處理器為核心，使用數字式的溫度傳感器作為采集單元，通過網絡接口實現遠程溫度監控。

二、核心組件

1. 嵌入式微處理器：系統中采用的嵌入式微處理器具有體積小、功耗低、可靠性高、抗干擾能力強等特點。例如，LPC2210是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器，特別適用于工業控制和醫療系統。

2. 溫度傳感器DS18B20：DS18B20是Maxim公司生產的、屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器。測溫范圍為-55+125℃，固有測溫分辨率為0.5℃。它支持“一線總線”接口，即從DS18B20讀出信息或向DS18B20寫入信息僅需要一根口線（單線接口）。DS18B20集溫度測量、A/D轉換于一體，可根據實際要求通過簡單的編程實現912位的數字值讀數方式，具有體積小、接口方便、傳輸距離遠等特點。

三、系統設計

1. 硬件設計

• 電源電路：為系統提供穩定的電源輸入，確保各組件正常工作。例如，LPC2200系列ARM7微控制器需要使用2組電源，I/O口供電電源為3.3V，內核及片內外設供電電源為1.8V。

• 溫度采集電路：DS18B20與微處理器LPC2210連接，注意應加入一個阻值為4.7KΩ或5.1KΩ的上拉電阻。DS18B20的工作電流約為1mA，VCC一般為5V，則電阻R=5V/1mA=5KΩ。

• 網絡接口電路：采用常用的10 Mbps嵌入式以太網控制芯片RTL8019，實現系統與網絡的連接。RTL8019AS與LPC2210通過外部總線進行連接，用戶可以通過DMA方式把需要發送的數據寫入片內SRAM中，讓芯片自動將數據發送出去；而芯片在接收到數據后，用戶也可以通過DMA方式將其讀出。

• 液晶顯示接口：加入LCM接口，支持點陣圖形液晶模塊，用于實時顯示溫度信息。

2. 軟件設計

• 操作系統：移植μC/OS-II操作系統，為系統提供多任務處理能力。

• TCP/IP協議棧：采用ZLG/IP軟件包，實現TCP/IP協議棧的移植，使系統能夠通過網絡進行數據傳輸。

• 溫度采集與處理：編寫溫度采集程序，通過單線總線協議與DS18B20通信，讀取溫度數據并進行處理。溫度數據以16位二進制補碼形式存儲，高五位代表正負，后11位代表溫度的絕對值。將其轉換為十進制數值后，再乘以0.0625即可獲得此時的溫度值。

• Web服務器：在微處理器中建立Web服務器，使用戶可以通過瀏覽器遠程訪問和監控溫度信息。

四、系統實現與測試

1. 硬件搭建：根據硬件設計電路圖，搭建實際硬件電路，確保各組件連接正確。

2. 軟件編程：在ARM開發環境中編寫軟件程序，實現溫度采集、處理、顯示和網絡通信等功能。

3. 系統測試：對系統進行全面測試，包括溫度采集精度、網絡通信穩定性、Web服務器響應速度等。

五、結論

基于ARM和DS18B20設計的網絡化智能溫度傳感器系統具有高精度、低功耗、易于擴展和遠程監控等優點。它可以廣泛應用于工業自動化、智能家居、環境監測等領域，為溫度監控提供有效的解決方案。