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基于DS18B20数字式温度计课程设计.doc
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基于DS18B20数字式温度计课程设计.doc
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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 ..................................................................................................................3
2.1 DS18B20 内部结构及功能 ...............................................................................................3
2.2 方案选择讨论 .................................................................................................................4
第 3 章 硬件部分设计 ................................................................................................................5
3.1 硬件设计 ..........................................................................................................................5
3.1.1 主控制器 ...............................................................................................................5
3.1.2 显示电路 ...............................................................................................................6
3.1.3 温度传感器工作原理 ...........................................................................................6
第 4 章 软件电路设计 ..................................................................................................................7
4.1 软件设计思路 .................................................................................................................9
4.2 流程图 ..............................................................................................................................9
4.2.1 ................................................................................................................................9
4.2.2 ..............................................................................................................................10
4.3 程序 ...............................................................................................................................10
第 5 章 测试与性能分析 ..........................................................................................................13
6.1 测试结果 ........................................................................................................................13
6.2 优点 ................................................................................................................................13
6.3 不足及改良 ....................................................................................................................13
6.4 结论 ...............................................................................................................................13
心得体会 ......................................................................................................................................14
致谢 ..............................................................................................................................................15
参考文献 ......................................................................................................................................16
第 3 页
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
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 4 页
第 2 章总体方案
2.1 DS18B20 内部结构及功能
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:
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