基于C51的DS18B20多点测温系统.doc

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1、基于C51的DS18B20多点测温系统2013-07-22目录摘要3第一章绪论41.1开发背景及意义4第二章系统硬件设计52.1单片机52.2DS18B20温度测量模块52.3液晶显示模块82.4串口通讯模块9第三章系统软件设计10第25页/共25页3.1系统初始化103.2温度测量程序11第四章系统仿真调试124.1系统仿真调试12附录14摘要本文介绍了基于温度传感器DS18b20与AT89C52单片机组成的多点温度分布式测温系统。设计了其系统构成和软件方案。该系统面向实际需求，设定DS18b20温度范围为-55℃~

2、+125℃，采用LCD1602液晶显示屏，显示两路温度传感器的测量温度值。同时通过串口通讯与PC机进行通讯。传输采集到的温度值。实际应用表明。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下现场温度的测量，可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域。关键词：DS18b20，分布式，1602串口通第25页/共25页第一章绪论1.1开发背景及意义温度的测量和控制在储粮仓库、智能楼宇空调控制及其他的工农业生产和科学研究中应用广泛。传统的温度检测是使用诸如热电偶、热电阻、半导体pn结之类的模拟传感器，经信号取样电路、放大

3、电路和模数转换电路处理，获取表示温度值的数字信号，再交由微处理器。因为检测环境复杂，测量点多，信号传输距离远及各种干扰的影响，使得传统测量系统的稳定性和可靠性下降。近年来随着单片机的发展和传感器技术的革新，温度检测领域也完成了从模拟信号到数字信号的转变。DS18b20温度传感器的广泛应用更是推动了这一领域的发展。另外液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点在各类仪表和显示系统中得到越来越多的应用，现在也是单片机应用设计中最常用的信息显示模块。综合以上产品的发展特点，希望温度检测系统在未来的发展中有更

4、广阔的应用空间并且具有更好的现场测量优越性。第25页/共25页第二章系统硬件设计本系统通过DS18B20温度传感器采集温度值，经由单片机处理由液晶显示模块显示当前温度值，并经过串口通信将温度传送到PC上2.1单片机本系统采用AT89C52单片机作为微处理器。AT89C52单片机是ATMEL公司89系列单片机的一种8位Flash单片机。它最大的特点是片内含有8k可重复编程的Flash存储器，可进行1000次的擦写操作。另外AT89c52单片机采用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

5、出管脚相兼容，并且其兼具省电耐用、性能稳定的特点，因此成为单片机市场的主流产品。本系统采用晶振根据需要确定系统工作频率为11.0592Mhz。第25页/共25页图2.1单片机结构图2.2DS18B20温度测量模块DS18b20是美国DALLAS公司推出的单总线数字化测温集成电路，它具有独特的单线接口方式，将非电模拟量温度值转换为数字信号串行输出仅需占用1位I/O端口，能够直接读取被测现场的温度值。它体积小，电压适用范围宽（3v~5v），且可通过编程实现9~12位的温度读数，即具有可调的温度分辨率，因此实用性和可靠性较高

6、，应用广泛。以下是DS18b20的内部结构图第25页/共25页图2.2.1DS18b20的内部结构图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(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。DS18B20的测温范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃

7、范围内，精度为±0.5℃。在电压低于3.4v时精度误差较大。根据其时序特点以下是DS18B20与AT89C52单片机构成的温度监测系统如下图2.2.2温度监测系统第25页/共25页DS18b20的典型应用在本系统中两个温度传感器与单片机连接方式如下：图2.2.3传感器与单片机连接图第25页/共25页本系统为多点温度测试。DS18B20采用外部供电方式，理论上可以在一根数据总线上挂256个DS18B20，但实际应用中发现，如果挂接20个以上的DS18B20就会产生功耗问题。另外单总线长度也不宜超过0.5M，否则会影响到数

8、据的传输。在本电路板的设计中考虑到初步实践的准确性，暂使用2个DS18B20分别连接单片机的p2.6口。对DS18B20的设计，需要注意以下问题（1）对硬件结构简单的单线数字温度传感器DS18B20进行操作，需要用较为复杂的程序完成。编制程序时必须严格按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行，读、写时间片程序要严格按要求编写。尤其在使