温度传感器电路报告

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1、温度传感器电路报告单位：电子大赛实验室姓名：黄军方王士恒孙瑞海日期：2007-8-10目录1.系统设计…………………………………………………………x1.1设计要求…………………………………………………………x1.2总体设计方案……………………………………………………x1.2.1设计思路………………………………………………………x1.2.2方案论证与比较……………………………………………x1.2.3系统组成…………………………………………………x2.单元电路设计…………………………………………………x3.软件设计………………………………………………………x4.系统测试……………………………………

2、………………x4.1测试使用的仪器…………………………………………………X4.2指标测试和测试结果………………………………………………X5.结束语……………………………………………………………x参考文献……………………………………………………x附录1元器件明细表……………………………………………x附录2程序清单……………………………………………………x附录3印制板图………………………………………………………x附录4系统使用说明…………………………………………………x1.2.2方案论证与比较1.温度传感器电路的设计方案论证与选择方案一：方案二：采用单总线的连接方式,用数字温度计集成电路DS18S

3、20来实现测温电路的设计。DS18S20具有硬件连接简单，温度测量范围大，精度高的优点。而且可以实现多个测温点的级连，应用范围较广，易于系统的扩展。方案三：综上所述，2.单元电路设计2.1温度传感器电路的设计DS18S20是美国Dallas公司生产的单总线数字温度传感器。它可以把温度信号直接转换成串行数字信号供单片机处理，采用单线接口，仅需一根口线与MCU相连，无需外围元件；测温范围为-55～125℃，精度为0.5℃（-10～85℃范围内）；9位温度读数；温度转换时间最长为750ms；而且用户可自设定温度报警上下限，其值是非易失性的；报警搜索命令可识别哪片DS18S20超温度界限。DS18S2

4、0的内部结构如图2-1所示。图2-1DS18S20内部结构图图2-2DS1820接口原理图DS18S20主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器（内含便笺式RAM）、用于存储用户设定的温度上下限值TH和TL的触发器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码（CRC）发生器8部分。DS18S20既可以采用寄生供电，也可以采用外部5V电源供电，本电路的设计采用的是外部5V电源供电。其电路的接口原理图如图2-2所示。表2-1DS18S20温度数字对应关系表DS18S20的测温原理是：内部计数器对一个受温度影响的振荡器计数。温度表示值应为9位，高位为符号位，但因符号位

5、扩展成高8位，故以16位补码形式读出，温度与数字量的关系如表2-1所列。3.软件设计3.1温度传感器电路的软件设计在电路的工作中89C51首先发复位DS18S20的负脉冲，接着收DS18S20的回应脉冲，这时89C51再发ROM命令（33H），最后发此存储和控制命令。主机操作ROM的命令有5种，如表8－3所列。64位激光ROM的结构如下：开始8位是产品类型编号（DS18S20为10H）；接着是每个器件的惟一序号，共有48位；最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18S20可以采用一线的原因。DS18S20存储控制命令共有6种，如表8－4所列。DS18S20的存储器由便笺式RAM和非易

6、失性电擦写EERAM组成，后者用于存储TH和TL值。数据先写入RAM，经校验后再传给EERAM。便笺式RAM占9字节，包括温度信息（第1、2字节）、TH、TL值（第3、4字节）、计数寄存器（第7、8字节）、CRC（第9字节）等，第5、6字节不用。根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待16～60微秒左右，后发出60～240微秒的存在低脉冲，主C

7、PU收到此信号表示复位成功。其程序的流程图如图3-1所示。程序详见附录2。图3-1程序流程框图附录2程序清单;**************************************************************;这是关于DS18B20的读写程序,数据脚P2.0,晶振12MHZ;温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,最大转化时间750微秒;可以将检测到的温度