综合电子设计第五组报告

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1、报告评分批改老师《综合电子设计》课程设计报告题目：温度检测装置专业应用电子技术班级应电（1）班指导教师提交日期2013年10月24日第五组１第一部分设计任务1.1设计要求1、装置能实时检测被测气体或液体的温度值；2、检测精度：0.1摄氏度；3、温度传感器使用18B20；4、可实时显示被测气体或液体的温度值；5、显示刷新周期≤2s；1.2备选方案设计与比较1.2.1方案一：温度传感器采用热敏电阻，显示器采用8位段数码管将单片机得到的数据通过数码管显示出来，控制采用单片机。1.2.2方案一：温度传感器采用DS18B20测量温度，显示器采用液晶显示器，

2、控制采用单片机。1.2.3各方案的分析与比较方案一：采用热敏电阻，热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的，也不能满足测量范围。在温度测量系统中,也常采用单片温度传感器,比如AD590,LM35等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D转换后才能送给计算机,这样就使得测温系统的硬件结构较复杂.另外,这种测温系统难以实现多点测温，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。采用8位段数码管，将单片机得到的数据通过数码管显示出来。该方案简单易行，但所需的元件较多，且不容易进行操作，可读性差，一旦设定后，很难再

3、加入其他的功能，显示格式受限制，且耗电量大，不宜用电池给系统供电。方案二：采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。同时，２１采用液晶显示器件，液晶显示平稳、

4、省电、美观，更容易实现题目要求，对后续的功能兼容性高，只需将软件作修改即可，可读性和可操作性强，采用LCD12864四行三十二个字符的显示，能同时显示日期、时间、星期、温度，还可添加图片，人性化强。综上分析，我们选用第二种方案.第二部分系统硬件平台的设计2.1总体设计方案说明采用AT89ｃ52单片机作为控制核心对温度传感器DS18B20控制，读取温度信号并进行计算处理，并送入液晶显示器LCD12864显示。系统设计框图如图2.2所示温度传感器时钟电路复位电路LED显示单片机图2.22.2单片机控制模块该模块由AT89S52单片机做为主控制器，AT

5、89C52的EA接高电平，其外围电路提供能使之工作的晶振脉冲、复位按键，四个I/O口分别接8路的单列IP座方便与外围设备连接。当AT8952芯片接到来自温度传感器的信号时，其内部程序将根据信号的类型进行处理，并且将处理的结果送到显示模块。该模块的硬件电路如下图2.3所示２１图2.32.3温度传感器模块DS18B20引脚功能：•GND电压地•DQ单数据总线•VDD电源电压•NC空引脚DS18B20工作原理及应用：DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其

6、工作流程之前我们有必要了解DS18B20的内部存储器资源。DS18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM只读存储器：用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROM。RAM数据暂存器：用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EEPROM（常用于温度报警值储

7、存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPROM２１的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为前8个字节的CRC码。EEPROM非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。DS18B20的1脚接地，2脚接单片机的P23脚，3脚接+5V高电平。温度传感模块硬件电路如图2.4所示图2.42.4复位模块该模块的作用是按下K1且释放后，单片机

8、会复位，所有数据重新运算，液晶显示屏的数据恢复初值。复位模块的电路如图2.5所示图2.52.5显示模块２１图2.6IM016L的引脚连接