基于DS18B20的温度采集系统.doc

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1、数字化产品设计报告专业：嵌入式系统班级姓名：指导教师：哈尔滨工业大学华德应用技术学院2010年12月9日姓名：班级：学号：14课题编号：02课题名称：基于DS18B20的温度采集系统基本功能：设计实现基于DS18B20的温度采集系统，并要求实现使用LCD1602显示采集到的温度。扩展功能：实现多路温度采集及显示。成绩：评审老师：一、需求分析：1.应用场合该设计可应用于各种地点的温度测量，测量温度在-55~125度之间，可以实现多点测试。2.设计目的1）掌握DS18B20数字温度传感器的工作原理和使用方法；2）掌握对18B20转换数据进行处理的方法；3）熟练单片

2、机在实际中的基本应用方法；4）提高自身的动手能力。3.立题意义通过这个实验，希望能够对动手能力有所帮助，能够在实际中做到对单片机的基础应用，将课程所学初步应用到实际中，自己动手设计一个属于自己的开发板。二、硬件设计方案用AT89S52控制DS18B20，读取数据，并对DS18B20转换后的数据进行处理，最后在数码管上显示DS18B20的温度。在设计中用到单片机最小系统：复位电路以及时钟（晶振）电路、DS18B20温度传感器、共阴极7段数码管显示系统。复位电路：复位是单片机的初始化操作，目的是使CPU以及各个寄存器处于一个确定的初始状态。分为手动复位方式和上电自

3、动方式。时钟电路：51单片机的时钟信号可由芯片内部的震荡电路产生，也可以由外部产生。DS18B20：DS18B20数字温度传感器是达拉斯半导体公司生产的1——Wire器件，即单总线器件，它与传统的热敏电阻不同的是，它可以直接将被测温度转换成串行数字信号供主机处理，并且根据具体要求，通关简单的编程实现9位温度度数。具有线路简单，体积小的特点。它有三个引脚（如图1.1）：GND脚：接地；DQ脚：数据输入输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用在寄生电源下，也可以向器件提供电源（注：需要在该引脚出加一个上拉电阻）VDD：可选的VDD引脚，接电源。在工作于寄生电源时，必须

4、接地。图1.1温度传感器仿真图7段共阴极数码管：用于显示采集到的温度数据给用户。七段数码管有四个片选信号点，分别控制四个7段数码管显示（如图1.2），另外八个引脚接受数据显示段码。由此实现数码管的显示。图1.27段共阴极数码管仿真图一、软件设计方案（*画流程图、写出算法分析）首先初始化设置，设置常量，再进行对DS18B20进行初始化，之后进行温度采集，给DS18B20一个温度转换命令实现温度转换，读取转换的温度值，通过数据处理，将处理后的数据传送到数码管中显示出来，实现温度的采集与显示。流程图：1）主程序流程图（如图1.3）2）DS18B20复位子程序流程图（

5、如图1.4）3）读温度值子程序（如图1.5）4）写DS18B20命令子程序（如图1.6）5）读温度子程序流程图（如图1.7）DQ置1DQ置0延时最少573usDQ置1短延时，等待DS18B20回应DQ置1DQ=0？？FLAG1置1延时FLAG1置0返回显示温度值生成显示码调用数据处理子程序读取温度转换值调用DS18B20初始化子程序初始化，设置常量开始NY图1.3主程序流程图图1.4DS18B20复位子程序流程图DQ置0写入数据右移1位DQ置1写入数据的最低一位循环次数i=8次短延时短延时返回i=i-1;i=0？YNDQ置0读入数据右移1位DQ置1读入数据的最

6、高一位循环次数i=8次短延时短延时返回i=i-1;i=0？YN图1.5读温度值子程序流程图1.6写命令子程序流程图DQ置1DS18B20复位跳过ROM匹配发送温度转换命令44H写入CCH命令跳过ROM延时750us以上DS18B20初始化FLAG1=1?发送读温度命令BEH调用读数据子程序返回NY图1.7读温度子程序流程图一、系统调试在设计中，用到了ProteusISIS与Keil软件联合仿真系统，在手动焊接电路后用到了捎写电路以及捎写程序软件。在课堂上所学的仿真器材在本课程设计中得到了正确的应用。二、总结问题1：在程序中DS18B20的初始化总是不成功。解决

7、办法：由于DS18B20对程序的时序要求严格，在延时程序中没有注意到这一点导致出错，经过老师指点，顺利解决问题。问题2：无法读取DS18B20中的数据。解决办法：由于在电路中没有在DS18B20的DQ引脚加上上拉电阻，在上拉电阻加上后完成数据采集。问题3：数码管显示不正常。解决办法：由于对真实的数码管了解不够，不知道哪个引脚是干什么的，经过老师指点以及查找资料找到了测试引脚的方法，最后自己用万用表测出各个引脚的作用。总结：通过本次课程设计，加强了我的动手操作能力，将课堂上所学的知识应用到实践中来，并且了解了DS18B20数字温度传感器的工作原理和使用方法，掌握

8、了对DS18B20转换数据进行处理的方