毕业论文:DS18B20温度传感器电路设计34.doc

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DS18B20温度传感器电路设计 默认分类 2010-06-29 12:08:49 阅读393 评论0 ??字号:大中小?订阅 《单片机原理及应用》---项目设计 ? DS18B20温度传感器电路设计 ?? 一.?? 项目设计方案概述 温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要意义。在单片机的应用中,一个很重要的应用就是对温度进行检测。测量温度的关键是温度传感器,采用智能温度传感器以实现温度数字化,既能以数字形式直接输出被测温度值,具有测量误差小,分辨力高,抗干扰能力强,能够远程传输数据,带串行总线接口等优点。温度的数字输出显示LCD1602液晶显示器上。单片机、温度传感器DS18B20与LCD液晶显示器等电子元器件的互联,可以研制和开发出具有高性价比的新一代测温系统——基于单片机AT89S52的数字温度计。 基于单片机的数字温度计设计,即对温度进行实时测量,使用单线数字温度传感器DS18B20把温度信号直接转换成数字信号输入单片机。经单片机处理后,将实时温度显示LCD液晶显示器上。 ? 二.?? 项目设计具体模块分析 1、???? 总控模块 AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。 ? 2、电源模块 电源采用了7805芯片。他的封装形式为TO-220.他有一系列固定的限制,以及过热保护和安全工作区的保护,使它基本上不会损坏。如果能够提供足够的散热片,它们就能提供大于1.5A的输出电流。虽然是按照固定电压值来设计的,但是当接入适当的外部器件后,就能获得各种不同的电压和电流。 它的特点有:最大输出电流为1.5A;输出电压为5V;拥有热过载保护、短路保护以及输出晶体管安全工作区保护。 ? 3、传感器模块 本项目的传感器模块采用了DS18B20芯片。传统的温度检测可以使用热敏电阻作为温度敏感元件,热敏电阻主要优点是成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,准确度和精度都较低。美国Dallas 公司必威体育精装版推出的DS18B20 数字式温度传感器,与传统的热敏电阻温度传感器不同,它能够直接读出被测温度,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,可以分别在93.75ms 和750ms 内将温度值转化9 位和12 位的数字量。因而使用DS18B20 可使系统结构更简单,可靠性更高。芯片的耗电量很小,从总线上“偷”一点电存储在片内的电容中就可正常工作,一般不用另加电源。最可贵的是这些芯片在检测点已把被测信号数字化了,因此在单总线上传送的是数字信号,这使得系统的抗干扰性好、可靠性高、传输距离远。 系统有如下特点: (1)单线接口,只有一根信号线与CPU 连接单总线器件,具有线路简单,体积小的特点; (2)不需要备份电源,可通过信号线供电,电源电压范围从3.3~5V; (3)传送串行数据,不需要外部元件; (4)温度测量范围从-55~+125,-10~+85时测量精度为±0.5; (5)通过编程可实现9~12 位的数字值读数方式(出厂时被设置为12 位); (6)零功耗等待; (7)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。 ? 4、??????????? 显示模块 显示模块采用了型号为1602的LCD。它体积小、功耗低、超薄轻巧等优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。它分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780.本设计中应用的是带背光的1602,带背光的比不带背光的厚,但两者在应用中并无差别。 1602LCD主要技术参数:显示容量:16×2个字符;芯片工作电压:4.5—5.5V; 工作电流

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