设计基于ds的温度采集系统设计

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1、DCS1820温度采集系统的设计摘要DS18B20的温度采集系统利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集，并将结果传输到上位机，以达到对温度的比较、控制。本设计用MCS-51单片机为主要硬件，设计了包括温度采集，温度显示，系统控制，串口通信等外围电路。在温度测量部分采用具有“一线总线”接口的数字传感器DS18B20，实现单线多点数据的采集。件大小：848KQQ联系：　　毕业论　　关键词：DS1820温度传感器单片机通信接口目录摘要1前言3第一章温度采集显示系统的设计要求和设计方案41.1系统设计任务41.2功能要求41.3方案论证和选定4第二章温度采集系统

2、外部器件的设计62.1总体分析62.28051单片机的性能及应用72.3DS18B20芯片简介132.4DS18B20原理及应用142.5DS18B20与单片机的典型接口设计272.6DS18B20使用中注意事项28第三章硬件设计293.1硬件电路设计的功能简介293.2硬件设计部分的组成303.3硬件电路图31第四章软件电路的设计324.1系统功能324.2系统流程图324.3DS18B20温度采集源程序33第五章联机调试和分析40结论40参考文献41致谢41附录1图片42附录2Proteus仿真软件电路图43前言在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的

3、检测及控制，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，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。由DALLAS出品的新型的单路串行数字温度传感器DS18B20，完成温度测量、分析、判断阈值、输出功能。整个系统具有集成度高、可靠性强、抗干扰性强（串行通信特点）、鲁棒性强、可扩展性强（可利用识别序列号组成多点测量）、体积小、功耗低等特点。本系统具有测温、上限报警、下限报警、温度控制及显示功能。基于本系统可扩展如下功能：1.增加键盘使可随时调整温度上下限。2.扩展传感器数量，组成测量网络。实现

4、多点测量。同时对MCS-51单片机系列各芯片进行了优劣势对比、介绍了单线数字温度传感器的基本内部结构及主要性能特点。单片机是可以对端口进行控制、输入输出数据，对数据进行处理的器件。MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，符合我校课程安排的培训教材以MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。Atmel生产的系列单片机指令系统与单片机课程学习中接触的指令系统相同，管脚分布以及功能与学习过程中实验使用相同。利用此类单片机，选择合适传感器进行数据交换、数据处理、根据处理结果控制外围设备，从硬件设计到软件实现，此类系统具有一定可行性。该系统希望

5、实现对特定地点温度的测量，以及控制，据有很广泛的可利用性以及扩展性。综合以上分析，在计算机广泛应用的今天，温度采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。它在现代信息领域发挥着重要作用，是信息产品不可或缺的重要组成部分。因此选择基于单片机温度采集系统设计是很有意义也是很有必要的。第一章温度采集显示系统的设计要求和设计方案1.1系统设计任务1、了解DS18B20的工作原理，掌握其使用和编程方法。2、理解DS18B20控制时序和控制方法流程。3、学会DS18B20与单片机的接口设计。4、掌握51单片机对DS18B20的软硬件设计。1.2功能要

6、求1、数字温度要求测温范围为-50～110℃，精度误差在0.1以内，LCD数字显示器直接读出显示。2、编程实现80C51与DS18B20之间的通讯，连续读出DS18B20中所测9位精度的温度。3、在仿真器中设断点进行观察，观察温度变化时测量值的变化情况。1.3方案论证和选定一、显示方案的选择1、用LED数码管进行显示：①显示效果：由于发光二极管基本上属于电流敏感器件，其正向压降的分散性很大，并且还与温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。②安全性：即使是短时间的电流过载也可能对发光管造成永久

7、性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏。2、用LCD数码管进行显示：①显示准确、可靠：新型数码显示器性能稳定，不会出现重码等显示错误，显示数据准确、可靠；②节能、安全：新型数码显示器每平方米电流仅为100MA，驱动电压为20-85v。③使用寿命长：新型数码显示器使用寿命可达8-10年以上。④全天候使用：新型数码显示器抗紫外线能力强。由以上比较得：使用LCD数码管显示更为优越，所以我选择LCD作为温度显示器。二、程序方案的选择1、用C语言进行编程①采用这类编程需要有较强的C语言能力，C51程序是用于单片机系统的，因此要考虑单

8、片机的资源，例如储存器空间和寻址方式等。②C程序是针对具体应用系统