ds18b20数字温度计的设计--课程设计

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1、DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计单片机原理及应用课程设计报告书题目：DS18B20数字温度计的设计姓名：学号：专业：电气工程及其自动化指导老师：设计时间：2010年6月电子与信息工程学院DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计目录1.引言31.1.设计意义31.2.系统功能要求31.3.本组成员所做的工作32.方案设计33.硬件设计43.1.主控制器53.2.显示电路53.3.数字温度传感器DS18B2054.软件设计84.1.主程序94.2.读出温度子程序94.3.温度转换命令子程序104.4.计算温

2、度子程序104.5.显示数据刷新子程序115.系统调试126.设计总结127.附录A；源程序138.附录B；作品实物图片179.参考文献17DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计DS18B20数字温度计的设计1.引言1.1.设计意义单片机原理及应用是自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程，综合所学课程，掌握目前自动化仪表的一般设计要求，工程设计方法，开发及设计工具的使用方法，通过这一设计实践过程，锻炼自己的动手能力和分析解决问题的能力；积累经验，培养一丝不苟的学习精神和对所学知

3、识的综合应用能力。1.2.系统功能要求采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。用数码管直接显示温度值，微机系统作为数字温度计的控制系统。１．基本要求：(1)检测的温度范围：0℃～100℃，检测分辨率0.5℃。(2)用4位数码管来显示温度值。(3)超过警戒值（自己定义）要报警提示。２．提高要求(1)扩展温度范围。(2)增加检测点的个数，实现多点温度检测。1.3.本组成员所做的工作XX：焊接实验总体电路板以及修改错误；XX：实验线路布局以及撰写实验报告；XX：调试与排除故障。2.方案设计在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测

4、及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成相对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下：1.硬件电路复杂；2.软件调试复杂；3.制作成本高。DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本易使用的特点。按照系统功

5、能设计的要求，确定系统有三个模块组成：主控制器，测温电路和显示电路。数字温度计总体电路结构框图如图所示。1.硬件设计温度及电路设计原理图如图4.2所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20,用四位共阴极LED数码管以动态扫描法实现温度显示。DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计1.1.主控制器单片机AT89C2051具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用。系统可用两节电池供电。1.2.显示电路显示电路采用四位共阴极LED数码管，从P1口输

6、出断码，列扫描用P3.0~P3.3口来实现，列驱动用9012三极管。1.3.数字温度传感器DS18B20由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。1.DS18B20性能特点DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），②测温范围为-55℃-

7、+125℃，测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM，④适配各种单片机或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。2.DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。64位ROM结构图如图2所示。不同的器件地址序列号不同。 DS18B20的管脚排列如图1所示。DS18B20数字温度计的设计单片机原理及应用课程设计LSBMSB8

8、位检验CRC48位序列号8位工厂代码（10H）图1 DS18B20引脚分布图图264位ROM结构图DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示：序号寄存器名称作   用序号寄存器名称作