基于ds18b20数字式温度计课程设计

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1、西安文理学院物理与机械电子工程学院专业课程设计报告专业班级2010级测控技术与仪器一班课程电子技术课程设计题目基于DS18B20数字式温度计设计学号07103100114学生姓名李小鹏指导教师杨森林成绩2013年6月20日西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名专业班级学号指导教师职称教研室课程电子技术课程设计题目基于DS18B20数字式温度计设计任务与要求利用DS18B20温度模块，设计一个数字式温度计，并显示数码管温度值。设计要求：（1）采用单片机完成，要求结构简单、成本低；（2）采用DS18B20温度模

2、块实现温度信号采集与数字转换；（3）完成系统的硬件电路设计与软件设计；（4）采用数码管显示，显示效果稳定；（5）完成原理图和PCB布板；（6）采用Proteus、KeilC等软件实现系统的仿真调试；（7）完成课程设计报告。摘要本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89S52，，四位共阳极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围-55°C~+128°C。在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20的精度较差为±2°C。现场温度

3、直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。本次数字温度计的设计共分为三部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阳极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换，复位部分，即复位电路。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。本设计能完成

4、的温度测量范围是-55°C~+128°C，由于能力有限，不能实现报警功能。关键词：单片机，DS18B20，AD转换，LED显示目录第1章基于DS18B20数字式温度计的设计课题介绍2第2章总体方案设计32.1DS18B20内部结构及功能32.2方案选择讨论4第3章硬件部分设计53.1硬件设计53.1.1主控制器53.1.2显示电路63.1.3温度传感器工作原理6第4章软件电路设计74.1软件设计思路94.2流程图94.2.194.2.2104.3程序10第5章测试与性能分析136.1测试结果136.2优点136.3不足及改良

5、136.4结论13心得体会14致谢15参考文献16第1章基于DS18B20数字温度计的设计课题介绍本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C51，，四位共阳极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围-55°C~+128°C。在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20的精度较差为±2°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消

6、费电子产品等。本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阳极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换，复位部分，即复位电路。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。本设计能完成的温度测量范围是-55°C~+128°C，由于能力有限，不能实现报警功能。第21页第2章总体方案2.1DS18B20内部结构及功

7、能DS18B20的内部结构如下图所示，主要包括：寄生电源，温度传感器，64位ROM和单总线接口，存放中间数据的高速暂存器RAM，用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器，存储与控制逻辑，8位循环冗余校验码（CRC）发生器等7部分。 温度和数字量的关系：第21页2.2方案选择讨论根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示等功能。选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电

8、路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用4位共阳LED数码管以动态扫描法实现。检测范围-55摄氏度到128摄氏度。按