基于51单片机的多点测温系统设计.doc
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2019-09-05
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基于 51 单片机的多点测温系统设计
1.温度传感器 DS18B20 介绍
DALLAS 公司单线数字温度传感器 DS18B20 是一种新的“一线器件”，它具有体积小、
适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为
测量系统的构建引入全新概念。DS18B20 支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55℃～
+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5 ;℃ 通过编程可实现 9～12 位的数字值读数方
式; 可以分别在 93.75ms 和 750ms 内将温度值转化为 9 位和 12 位的数字量。每个 DS18B20
具有唯一的 64 位长序列号，存放于 DS18B20 内部 ROM 只读存储器中。
DS18B20 温度传感器的内部存储器包括 1 个高速暂存 RAM 和 1 个非易失性的电可擦
除 E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL 和结构寄存器。暂存存储器包含了 8
个连续字节，前 2 字节为测得的温度信息，第 1 个字节为温度的低 8 位，第 2 个字节为温
度的高 8 位。高 8 位中，前 4 位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第 3 个字节和第 4 个字节
为 TH、TL 的易失性拷贝;第 5 个字节是结构寄存器的易失性拷贝，此三个字节内容在每次
上电复位时被刷新;第 6、7、8 个字节用于内部计算;第 9 个字节为冗余检验字节。所以，读
取温度信息字节中的内容，可以相应地转化为对应的温度值。表 1 列出了温度与温度字节
间的对应关系。
温度与温度字节间
的对应关系
2.系统硬件结构
系统分为现场温度数据采集和上位监控 PC 两部分。图 1 为系统的结构图。需要指出的
是，下位机可以脱离上位 PC 机而独立工作。增加上位机的目的在于能够更方便地远离现
场实现监控、管理。现场温度采集部分采用 8051 单片机作为中央处理器，在 P1.0 口挂接
10 个 DS18B20 传感器，对 10 个点的温度进行检测。非易失性 RAM 用作系统温度采集及
运行参数等的缓冲区。上位 PC 机通过 RS485 通信接口与现场单片微处理器通信，对系统
进行全面的管理和控制，可完成数据记录，打印报表等工作。 系统各模块分析如下：
2.1
DS18B20 与单
片机的接口电路
DS18B20
与 8051 单片机
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