单号单片机课程设计报告--基于ds18b20的温度测量

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1、课题名称：基于DS18B20的温度测量摘要目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信号以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU、存储器、RAM、ROM、及输入与输出接口电路。由于单片机的集成度高，功能强，通用性好，特别是它具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便的优点，使它迅速的得到了推广应用，目前已成为测量控制系统中的

2、优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念，现已广泛应用于家用电器，机电产品，办公自动化用品，机器人，儿童玩具，航天器等领域。 本次课程设计，就是用单片机实现温度控制，传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。下面利用数字温度传感器DS18B20设计并制作了一款基于STC89C52的3位数码管显示的数字温度计,其电路简单，软硬件结构模块化，易于实现。  现代社会生活中，多功

3、能的数字温度计可以给我们的生活带来很大的方便。支持“单总线”接口的温度传感器简化了数字温度计的设计，降低了成本，以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20为核心，以STC89C52为控制器设计的DS18B20温度控制器结构简单、测温准确、具有一定控制功能的智能温度控制器。该数字温度计利用DS18B20数字温度传感器获得的温度直接送入单片机，然后单片机STC89C52对其进行温度处理变换，最后将温度值显示在D1、D2、D3共3位七段码LED数码管上。 关键词：STC89

4、C52单片机，DS18B20数字温度传感器一、设计原理在单片机技术的基础上根据数字温度传感器DS18B20的结构特点、工作原理和通信协议设计数字温度计，同时结合软件编程实现温度采集并显示的功能。该系统由三个模块组成：主控制器、测温电路及显示电路。其系统结构如图所示：STC89C52主控制器显示电路晶振电路LED和按键电路复位电路扫描驱动DS18B2013设计的数字温度计控制器采用单片机STC89C52，温度传感器为DS18B20，三位共阳极LED数码管以动态扫描法实现温度显示，STC89C52的P

5、2口接8个470欧姆的电阻作为三位数码管的段选，P3.4-P3.6接三极管驱动数码管工作，P0.0接温度传感器的DQ端实现通信。二、硬件设计2.1、元器件介绍1.DS18B20温度传感器DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B2

6、0的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20DS18B20详细引脚功能描述序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当

7、工作于寄生电源时，此引脚必须接地。DS18B20的内部结构如下图:C64位ROM和单线接口高速缓存存储器与控制逻辑温度传感器高温触发器TH低温触发器TL配置寄存器8位CRC发生器VddI/O图DS18B20内部结构1364位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存ＲＡＭ

8、和一个非易失性的可电擦除的EERAM。如下图，头２个字节包含测得的温度信息，第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第５个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。低５位一直为１，ＴＭ是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为０，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未