单片机程序设计实践教程_第18章_温度传感器ppt课件.ppt

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1、第十八讲温度传感器单片机程序设计实践教程118.0项目演示效果图XP_18_01步骤1-当前环境温度值的显示2图XP_18_02步骤2-升高的温度值显示3图XP_18_03步骤3-制冷后的温度值显示418.1项目目标设计了解DS18B20温度传感器的工作原理；掌握一线制总线的通信方式及原理；掌握单片机对DS18B20温度传感器进行读写控制的方法；对照DS18B20温度传感器的数据手册，理解对其进行写和读的软件编制方法；在达到以上四点目标的基础上，根据本章“项目扩展任务”中提出的问题，以组或个人为单位，在规定时间里完成扩展项目任务。518.2项目任务温度传感器项目的电路原理图

2、如图18-1所示，DS18B20温度传感器与STC89C52RC单片机之间的数据读写采用了一线制总线方式，STC89C52RC单片机本身不包含一线制总线通信控制器的功能，为了与具有一线制总线通信功能的DS18B20进行数据交换，STC89C52RC单片机必须利用自身的1根I/O线（这里是P17引脚），作为一线制的通信信号线，利用软件模拟产生一线制通信协议规定的传输数据信号，以完成与DS18B20之间的数据交换。本项目应完成以下程序设计：通过C51嵌入式软件对DS18B20进行初始化及当前温度的读取，并将读取的温度值在七段LED数码管和1602液晶显示器上进行实时显示。6图1

3、8-1温度传感器项目的电路原理图718.3系统板上硬件连线PMY单片机开发板上温度传感器项目的连接插线设置如图18-2所示。图18-2开发板上温度传感器项目的连接插线设置818.4程序流程图图18-3温度传感器项目的程序流程图918.5C语言源程序（略）18.6系统构成和程序分析18.6.1温度传感器DS18B20的概述DS18B20是美国DALLAS半导体器件公司在其前代产品DS18B20的基础上推出的单线数字化智能集成温度传感器【38】，其特点是：10（1）、独特的单线接口，只需1个接口引脚即可通信。（2）、不需要额外的外部元件搭建外围电路即可正常运行。（3）、可用数据

4、线供电，不需备份电源。（4）、测量范围为-55～+125℃，增量值为0.5℃；等效的华氏温度范围是-67～257℉，增量值为0.9℉。（5）、以9～12位数字值方式读出温度。（6）、在1s典型值内把温度变换为数字。（7）、用户可定义的非易失性的温度告警设置。11主要的优点是【39】：（1）、DS18B20可将被测温度直接转换成计算机能识别的数字信号输出。传统温度传感的温度值转换需要先经电桥电路获取电压模拟量，再经信号放大和A/D转换成数字信号，其缺点是在更换传感器时，会因放大器出现零点漂移而必须对电路进行重新调试，以克服这种参数的不一致性。而由于DS18B20为数字式器件，

5、不存在这类问题，因此使用起来非常方便。（2）、DS18B20能提供9～12位温度读数，精度高且其信息传输只需1根信号线，与计算机接口十分简便，读写及温度变换的功率全部来自于数据线，因此不需额外的附加电源。12（3）、每一个DS18B20都含有一个唯一的序列号，这样的设计是为了允许多个DS18B20连接到同一总线上，因此非常适合构建多点温度检测系统。（4）、负压特性。DS18B20的当电源极性接反时，它虽然不能正常工作，但也不会因发热而烧毁。正是由于具有以上特点，DS18B20在解决各种误差、可靠性和实现系统优化等方面与传统各种温度传感器相比，有着无可比拟的优越性，因而广泛应

6、用于过程控制、环境控制、建筑物和机器设备中的温度检测等领域。1318.6.2温度传感器DS18B20的引脚分配和内部功能图18-4DS18B20的实物和引脚图14DS18B20全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，如图18-4所示。三端口分别是地线、数据线和电源线，其外围电路非常简单。每一个DS18B20有唯一的系列号，多个DS18B20可以存在于同一条单线总线上。温度传感器DS18B20测温范围为－55～＋125℃，增量值为0.5℃(9位温度读数)，其内部功能结构如图18-5所示。它主要由4个数据部件部分组成，即：64位ROM温度传感器、非易失性的温度告

7、警触发器TH和TL及中间结果暂存器。15图18-5DS18B20的内部功能结构图1664位ROM用于存储序列号，其首字节固定为28H，表示产品类型码，接下来的6个字节是每个器件的编码，最后1个字节是CRC校验码。温度告警触发器TH和TL存储用户通过软件写入的报警上下限值。中间结果暂存器由9个字节组成，其中有2个字节RAM单元用来存放温度值，前1个字节为温度值的补码低8位，后1个字节为符号位和温度值的补码高3位。17DS18B20通过使用在板（on-board）温度测量专利技术来测量温度，温度测量电路的方框图见图18