课程设计（论文）-基于ds18b20设计的数字温度计

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1、邵阳学院课程设计目录摘要Ⅰ第一章引言1第二章设计22.1设计方案22.2设计框图22.3主控制器22.4显示电路22.5温度传感器设计2第三章系统整体硬件电路63.1主板电路63.2显示电路6第四章系统软件算法分析74.1主程序84.2读出温度子程序84.3温度转换命令子程序84.4计算数据刷新子程序94.5显示数据刷新子程序10第五章系统仿真10第六章课程设计总结与体会11参考文献12致谢13附录1424-邵阳学院课程设计第1章　引言随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的

2、方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。在这个信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现的时代。能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字

3、显示，适用范围宽等特点。选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据，实现温度显示。通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用

4、于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用8086系统AT89S51，测温传感器使用DS18B20，用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示，能准确达到以上要求。24-邵阳学院课程设计第2章　设计2.1　设计方案在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。2.2　设计框图温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感DS18B20，用3位LE

5、D数码管以串口传送数据实现温度显示。主控制器LED显示温度传感器单片机复位时钟振荡报警点按键调整图2.1　总体设计方框图2.3　主控制器8086系统AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。2.4显示电路显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。2.5温度传感器设计DS18B20温度传感器是美国DALLAS24-邵阳学院课程设计半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电

6、阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，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。DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；无须外部器件；可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；零待机功耗；温度以9或12位数字；用户可定义报警设置；报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20采用３脚PR－35封装或

7、８脚SOIC封装，其内部结构框图如图2.2所示。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2.2DS18B20内部结构64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还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EE

8、RAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图2.3所示。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。该字节各位的定义如图2.3所示。低5位一直为１，TM24-邵阳学院课程设计是工作模式位