单片机DS1820单总线数字温度计单片机课程设计.doc

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1、单片机课程设计DS1820单总线数字温度计一统设计目的，用途，功能1，目的：.S1820温度传感器控制温度，熟悉芯片的使用，温度传感器的功能，实验电路板的焊接，数码显示管的使用，汇编语言的设计。锻炼团队合作能力，动手设计能力以及发现问题并且解决问题的能力。2，用途：温度是工业控制中主要的被控参数之一。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。3，功

2、能.：DS1820温度传感器温度的精确度高达0.1度，在许多工业控制中已经足够。可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。从用途上讲，该单片机类似于温度计，但用途又不仅仅集限于温度计，由于蜂鸣器的使用，编写程序后，超过预设温度后，蜂鸣器发出蜂鸣声，为工业控制的安全保驾护航。二试验原原理DS1820单总线数字温度计引脚图DS1820单总线数字温度计一般说明：DS1820数字

3、温度计提供9位温度读数,指示器件的温度信息经过单线接口送入DS1820或从DS1820送出因此从中央处理器到DS1820仅需连接一条线和地读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源因为每一个DS1820有唯一的系列号siliconserialnumber因此多个DS1820可以存在于同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件此性的应用范围包括HVAC环境控制建筑物设备或机械内的温度检测以及过程监视控制中的温度检测特性独特的单线接口只需1个接口引脚即可通信多点mu

4、ltidro能力使分布式温度检测应用得以简化不需要外部元件可用数据线供电不需备份电源图1的方框图表示DS1820的主要部件DS1820有三个主要的数据部件164位激光laseredROM;2温度灵敏元件和3非易失性温度告警触发器TH和TL64位激光ROM每一DS1820包括一个唯一的64位长的ROM编码开绐的8位是单线产品系列编码DS1820编码是10h接着的48位是唯一的系列号最后的8位是开始56位CRC见图564位ROM和ROM操作控制部分允许DS1820作为一个单线器件工作并循单线总线系统

5、一节中所详述的单线协议直到ROM操作协议被满足DS1820控制分的功能是不可访问的此协议在ROM操作协议流程图图6中叙述单线总线主机必须首先操作五种ROM操作命令之一1ReadROM(读ROM),2)MatchROM(匹配ROM),3)SearchROM(搜索ROM),4)SkipROM(跳过ROM),或5)AlarmSearch告警搜索在成功地执行了ROM操作序列之后DS1820特定的功能便可访问然后总线上主机可提供六个存贮器和控制功能命令之一　　DS1820内部结构框图如图1所示。　　DS1

6、820测温原理如图2所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器

7、中的数值即为所测温度。图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。　　在正常测温情况下，DS1820的测温分辩率为0.5℃以9位数据格式表示，其中最低有效位（LSB）由比较器进行0.25℃比较，当计数器1中的余值转化成温度后低于0.25℃时，清除温度寄存器的最低位（LSB），当计数器1中的余值转化成温度后高于0.25℃，置位温度寄存器的最低位（LSB），如－25.5℃对应的9位数据格式如下：2提高DS1820测温精度的途径2.1DS1820高精度测温的理论

8、依据　　DS1820正常使用时的测温分辨率为0.5℃，这对于水轮发电机组轴瓦温度监测来讲略显不足，在对DS1820测温原理详细分析的基础上，我们采取直接读取DS1820内部暂存寄存器的方法，将DS1820的测温分辨率提高到0.1℃～0.01℃．　　DS1820内部暂存寄存器的分布如表1所示，其中第7字节存放的是当温度寄存器停止增值时计数器1的计数剩余值，第8字节存放的是每度所对应的计数值，这样，我们就可以通过下面的方法获得高分辨率的温度测量结果。首先用DS1820提供的读暂存寄存器指令(BEH)