多路18b20测温系统设计论文

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1、目录绪论-4-第一章背景及研究意义-5-1.1温度传感器的发展状况-5-1.2智能温度传感器发展的新趋势-5-1.2.1提高测温精度和分辨力-6-1.2.2增加测试功能-6-1.2.3总线技术的标准化与规范化-6-1.2.4可靠性及安全性设计-6-1.2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器-7-1.2.6单片测温系统-8-1.3选题背景和研究意义-8-第二章方案设计与论证-9-2.1方案一：使用AD7416作为传感器-9-2.2方案二：使用DS18B20作为传感器-9-2.3方案比较-10-第三章DS18B20简

2、介-11-3.1DS18B20的特点-11-3.2DS18B20的内部结构-11-3.3DS18B20的使用注意事项-14-3.4DS18B20的工作原理-15-第四章总体电路设计-17-4.1电路硬件设计-17-4.2电路软件设计-17-4.2.1DS18B20的工作流程-17-4.2.2DS18B20温度采样程序-18-4.2.3串口通信-19--48-4.2.4VB显示程序设计-21-结束语：-22-致谢：-23-参考文献：-24-附录-25-附录1：程序-25-附录2：PCB图-48-附录3：实物图片-

3、48-关键词：DS18B20；分布式；测温系统；AT89C2051。-48-绪论在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器和基于温度传感器的测温系统的发展。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域

4、，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。-48-第一章背景及研究意义1.1温度传感器的发展状况传感器主要大体经过了三个发展阶段：模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距

5、离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等；模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别；智能温度传感器(

6、亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。进入21世纪后，温度传感器的发展趋势正朝着高精度、多

7、功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。所以数字温度传感器得以更加广泛的应用。数字温度传感器DS18B20是智能温度传感器一种，它将非电模拟量温度值转换为数字信号输出仅需占用1位I/O端口，能够直接读取被测物体的温度值。它体积小，电压适用范围宽3V～5V，用户还可以通过编程实现9～12位的温度读数，即具有可调的温度分辨率，因此它的实用性和可靠性比同类产品更高。针对测温系统的发展趋势，本课题提出了使用DS18B20做为传感器的多路测温系统。1.2智能

8、温度传感器发展的新趋势进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。-48-1.2.1提高测温精度和分辨力   在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所