基于DS18B20的温度检测设计报告

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1、《创新设计实践》设计报告课题：基于DS18B20的温度检测目录目录-1-基于DS18B20的温度检测-2-一、设计内容-2-二、方案论证-2-三、软硬件电路设计-3-1、单片机最小系统-3-（1）AT89C52-3-（2）时钟振荡器电路-4-（3）复位电路-4-2、测温系统-5-（1）DS18B20测温原理-5-（2）DS18B20工作过程及接线说明-5-（3）温度计算方法及管脚图-6-（4）测温流程图-7-（5）测温程序-7-3、显示系统-9-（1）74LS244的原理图及引脚图-9-（2）SN

2、7406N-9-（3）显示电路-10-（4）显示流程图-11-（5）显示程序-11-4、蜂鸣器系统-12-（1）9012（PNP）-12-（2）蜂鸣器电路图：-12-（3）蜂鸣器流程图-13-（4）蜂鸣器程序-13-四、所选器件参数-14-五、调试过程-14-六、收获-14-七、参考资料-14-附录：-16-焊接实物图-16-电路原理图及PCB封装图-17-源程序-18-基于DS18B20的温度检测一、设计内容基于数字温度传感器DS18B20，设计一个温度测量与显示系统的温度检测系统：该系统由51

3、单片机AT89C52控制，并由8位数码管显示实时温度，通过该系统可设置温度上限与下限，以便在温度超过限值时进行报警。二、方案论证方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，随温度变化时，热敏电阻的阻值变化转化成其电压变化，而后智能芯片将此电压换算成相应的温度值并通过显示器件将此值显示出来，这种设计还需要用到A/D转换电路、电阻与温度的对应值的计算、冷端补偿的计算，这种测温方法比较麻烦、运算量大，而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。方案二：与传统的

4、热敏电阻相比，DS18B20采用单总线结构能够直接读出被测温度并且根据要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。DS18B20在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面有很大的改进，从而使用方便。

5、从以上两种方案脦比较中很容易得出结论，由于方案二电路比较简单、费用较低、可靠性高、软件设计也比较简单，故采用了方案二。三、软硬件电路设计1、单片机最小系统（1）AT89C52AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19脚）和XTA

6、L2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功

7、能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。管脚图如下：（2）时钟振荡器电路AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难

8、易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF。电路图如下：（3）复位电路上电复位原理：VCC上电时，电容充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，电容充满，10K电阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。电路图如下：手动复位原理：工作期间，按下按钮，电容放电。按钮松开，电容又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。2、测温系统（1）DS18B2