基于单片机的多点温度检测系统设计.doc

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1、集成电路课程设计课题：基于AT89C51单片机的多点温度测量系统设计姓名：韩颖班级：测控12-1学号：120123107073指导老师：汪玉坤日期：2014-11目录一、绪论二、总体方案设计三、硬件系统设计1主控制器2显示模块3温度采集模块（1）DS18B20的内部结构（2）高速暂存存储器（3）DS18B20的测温功能及原理（4）DS18B20温度传感器与单片机的连接（5）单片机最小系统总体电路图四、系统软件设计五、系统仿真六、设计总结七、参考文献八、附源程序代码一、绪论在现代工业控制中和智能化仪表中，对于温度的控制，恒温等有较高的要求，如对食品的管理，冰箱的恒温控制，而且现在越

2、来越多的地方用到多点温度测量，比如冰箱的保鲜层和冷冻层是不同的温度这就需要多点的测量和显示可以让用户直观的看到温度值，并根据需要调节冰箱的温。它还在其他领域有着广泛的应用，如：消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测。。。。。。温度检测系统应用十分广阔。本设计采用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持"一线总线"，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°二、设计过程及

3、工艺要求1、基本功能（1）检测两点温度（2）两秒间隔循环显示温度2、主要技术参数测温范围：-30℃到+99℃测量精度：0.0625℃显示精度：0.1℃显示方法：LCD循环显示3、系统设计系统使用AT89C51单片机对两个DS18B20进行数据采集，并通过1602LCD液晶显示器显示所采集的温度。DS18B20以单总线协议工作，51单片机首先分别发送复位脉冲，使信号上所有的DS18B20芯片都被复位，程序先跳过ROM，启动DS18B20进行温度变换，再读取存储器的第一位和第二位读取温度，通过I/O口传到1602LCD显示。DS18B20123图（1）DS18B20引脚图引脚定义如图

4、（1）：(1)GND为电源地；(2)DQ为数字信号输入/输出端；(3)Vcc为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。4、设计原理框图最小AT89C51系统DS18B20（1）DS18B20（2）1620LCD图（2）原理框图三、硬件设计1、主控制器（单片机）基于设计的要求要使用AT89C51单片机作为本系统设计的核心器件。由于AT89C51单片机是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能cMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片

5、中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，所以本系统采用AT89C51单片机作为系统的主控制器。其特点如下:①4K字节可编程闪速程序存储器:1000次循环写/擦②全静态工作:OHz-24MHz③三级程序存储器锁定④128X8位内部数据存储器，32条可编程I/0线⑤两个十六位定时器/计数器，六个中断源⑥可编程串行通道，低功耗闲置和掉电模式2.显示模块本设计要求用LCD显示器来显示测出的温度。LCD系列中LM016L型号的为2行16列液晶，可显示2行16列英文字符，有8位数据总线D0-D7，RS，R/W，EN三个控制端口（共

6、14线），工作电压为5V。没背光，和常用的1602B功能和引脚一样（除了调背光的二个线脚）。可以完全实现本设计的显示功能。3.温度采集模块本设计用的是DS18B20温度传感器，它是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。DS18B20内部结构（1）DS18B20的内部结构如下图所示。图（3）DS18B20内部结构图DS18B20有4个主要的数据部件：①64位激光ROM。64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(

7、28H)组成。②温度灵敏元件。③非易失性温度报警触发器TH和TL。可通过软件写入用户报警上下限值。④配置寄存器。配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节。DS18B20在0工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图（4）所示。TMR1R011111MSB DS18B20配置寄存器结构图LSB图（4）其中，TM：测试模式标志位，出厂时被写入0，不能改变；R0、R1：温度计分辨率设置位，其对应四种分辨率如下表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1，R1=