DS18B20 课程设计

【DS18B20 课程设计】是一个关于利用51单片机和DS18B20温度传感器实现温度测量的项目。该课程设计旨在让学生深入理解和实践微控制器与传感器之间的通信，以及如何设计一个实用的温度测量系统。下面将详细阐述该项目涉及的主要知识点。 1. **DS18B20 温度传感器**：DS18B20是由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）生产的一款数字化温度传感器，它支持独特的“一线总线”(1-Wire)接口，可在一根数据线上同时进行数据传输和电源供应。该传感器具有高精度、宽工作电压范围和小型化的特点，适用于多种环境下的温度测量。它的测量范围是-55°C到+125°C，且在特定范围内（-10°C到+85°C）精度可达±0.5°C。 2. **一线总线接口**：“一线总线”是DS18B20的一个关键特性，允许通过单根导线进行数据通信，降低了布线复杂性和成本。这种接口协议使得多个DS18B20传感器可以在同一条线上连接，形成传感器网络，简化了多点温度监测系统的搭建。 3. **51单片机**：51系列单片机是微控制器领域的经典产品，广泛应用于教学和工业控制。在这个项目中，51单片机负责接收和处理DS18B20传来的温度数据，并控制显示单元。 4. **硬件设计**： - **温度传感器与单片机接口**：DS18B20与51单片机的接口电路设计是关键，通常包括数据线（一线总线）、电源线和可能的上拉电阻。单片机通过读取DS18B20的数字信号来获取温度信息。 - **显示电路**：温度值通过七段发光二极管(LED)显示，需要设计相应的驱动电路和译码逻辑，确保温度值能正确显示在四位LED上，包括百位、个位、十位和小数位。 5. **软件设计**： - **主程序流程**：主程序通常包括初始化、温度读取、数据显示和错误处理等步骤。程序设计应遵循模块化原则，便于调试和维护。 - **汇编源程序**：DS18B20的温度测量算法通常由汇编语言编写，以实现精确控制一线总线通信和数据解析。 6. **课程设计要求**：项目要求能够在0到100摄氏度范围内自由设定温度，并在LED上实时显示设定值。当温度超出40到90摄氏度时，LED显示错误代码。此外，系统需持续显示温度，保证四位数字的准确显示。 7. **学习资源**：学生需查阅相关科技文献，学习Protel软件应用，以及接口技术和微处理器基础知识，参考教材包括《单片机原理与应用技术》、《微型计算机接口技术》和《数字电子技术》等。 通过这个课程设计，学生能够掌握DS18B20的原理与应用，强化单片机接口技术，提升程序设计和硬件电路设计能力，为未来从事相关工作奠定基础。