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1、.目录摘要1基于单片机的温度计设计21温度计的总体设计21.1总体论述21.2设计思路22硬件说明32.1测量输入模块32.1.1传感器选择32.1.2DS18B20的介绍32.2键盘输入模块82.3显示模块82.3.11602外观及尺寸82.3.2管脚功能92.3.3操作控制92.3.4指令说明102.4报警模块112.5低功耗设计112.5.1设计思路112.5.280C51的低功耗措施122.5.3分块间断供电133软件和功能说明143.1人为读取143.2自动读取153.3DS18B20的软件设计16心得体会17参考文
2、献18...摘要现代测温应用中，温度计向数字化方向发展。传统的机遇物理方法的温度计功能单一，而数字温度计以其便携，检测精度高，功能多等优点应用的越来越广泛。随着技术的发展，一些环境比较恶劣的场合中也能觅得数字温度计的踪迹。在本文中，主要从功能组合，硬件组合，软件算法和降低功耗等几个方面探讨温度计的设计。关键词：数字传感器，低功耗，单总线...基于单片机的温度计设计1温度计的总体设计1.1总体论述此次所讨论的数字温度计，除了完成基本的温度测量外，还能够满足最高最低温度设置及报警，在不同的环境中，所要求的最高温度和最低温度是不同的
3、，因此最高温度和最低温度应能够根据环境不同而设置成不同的数值。还有些场合要求每隔一定得时间段进行读取一次数值，当相隔的时间比较长而所需要读取的数据又比较多时，认为的读取就比较麻烦，因此应具备自动读取和存储若干组温度值的功能。另外，在野外工作时能够选择其工作模式以降低功耗。1.2设计思路由论述可知，所设计的这种温度计的功能是传统的物理温度计无法完成的。在分析之后决定采用以单片机AT89C51为核心的系统进行设计。主要有以下几个模块：测量输入模块，键盘设置模块，运算处理模块，显示模块和报警模块。有这几个模块组成的系统框图如图一所示
4、：图一温度计总体框图...2硬件说明2.1测量输入模块2.1.1传感器选择设计单片机数字温度计需要考虑以下3个方面·温度传感器芯片的选择；·单片机和温度传感器的接口电路；·控制温度传感器实现温度信息采集以及数据传输的软件。单片机的接口信号是数字信号。要想用单片机获取温度这类非电信号的信息,必须使用温度传感器,将温度信息转换为电流或电压输出。如果转换后的电流或电压输出是模拟信号,还必须进行A/D转换,以满足单片机接口的需要。传统的温度检测大多以热敏电阻作为温度传感器。但是,热敏电阻的可靠性较差、测量温度准确率低,而且还必须经专门
5、的接口电路转换成数字信号后才能由单片机进行处理。20世纪90年代中期出现了智能温度传感器(亦称数字温度传感器)。智能温度传感器的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,其特点是能直接输出数字化的温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。其中DS18B20就是一种应用相当广泛的单总线数字温度传感器,它结构简单、不需外接元件,采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可设置温度报警界限等特点,广泛用于工业、民用等领域的温度测量中。2.1.2DS18B20的介绍1DS18B20芯
6、片简介DS18B20是美国DALLAS半导体器件公司推出的单总线数字化智能集成温度传感器。单总线(1-Wire)是DALLAS公司的一项专有技术,它采用单根信号线,既传输时钟又传输数据,而且数据传输是双向的,具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。与其它温度传感器相比,DS18B20具有以下特性:①独特的单线接口方式,在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。②DS18B20支持多点组网功能,多个...DS18B20可以并联在唯一的信号线上,实现多点测温。③
7、DS18B20在使用中不需要任何外围元件。④测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0·625℃。⑤测量结果以9~12位数字量方式串行传送。2DS18B20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。 DS18B20的管脚排列如图2所示。图2DS18B20引脚分布图引脚功能如下：NC:空引脚,悬空不使用;VDD:可选电源脚,电源电压范围3~5.5V。工作于寄生电源时,
8、此引脚应接地;DQ:数据输入/输出脚,漏极开路,常态下高电平。DSl8820的核心功能部件是它的数字温度传感器,其分辨率可配置为9、10、11和12位,出厂默认设置为12位分辨率,对应的温度值分辨率分别为0.5、0.25、0.125和0.0625。温度信息的低位、高位字节内容
