DS18B20传感器的数字温度计设计.docVIP

基于DS18B20传感器的数字温度计设计 完成任务： 完成“基于DS18B20传感器的数字温度计”的硬软件设计； 步骤要求： 一、“基于DS18B20传感器的数字温度计设计”分析报告主要分为： 1、器件选型： (a) 通过网上资料查询MCS51单片机、四位供阴极数码管、74ALS164、LM7805、DS18B20等芯片的工作原理； （b） 各个器件的使用方法； 2、用Protel软件补充并完成原理图设计，更一步的完成PCB设计； 3、结合教材总结和分析传感器和自动检测系统的组成结构及使用方法； 二、完成“基于DS18B20传感器的数字温度计设计”的硬件焊接及调试； 三、完成软件设计； 工作原理分析： 电路如下图所示： 电路原理图如下图所示： ? MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其主要功能如下：??? ·8位CPU??? ·4kbytes 程序存储器(ROM)??? ·128bytes的数据存储器(RAM)??? ·32条I/O口线??? ·111条指令，大部分为单字节指令??? ·21个专用寄存器??? ·2个可编程定时/计数器??? ·5个中断源，2个优先级??? ·一个全双工串行通信口??? ·外部数据存储器寻址空间为64kB??? ·外部程序存储器寻址空间为64kB??? ·逻辑操作位寻址功能??? ·双列直插40PinDIP封装??? ·单一+5V电源供电MCS-51单片机的工作频率为2-12MHz，当振荡频率为12MHz时，一个机器周期为1us,这个速度应该说是比较快的MCS-51把微型计算机的主要部件都集成在一块心片上，使得数据传送距离大大缩短，可靠性更高，运行速度更块。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化，抗干扰能力加强，工作亦相对稳定。因此，在工业测控系统中，使用单片机是最理想的选择。单片机属于典型的嵌入式系统，所以它是低端控制系统最佳器件。单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。 ⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V； ⑵ VSS - 接地端； ⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊ 控制线:控制线共有4根， ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲① ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址② PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 ⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ① EA功能：内外ROM选择端。 ② Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 ⒋ I/O线 内容来自单片机之家 80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 51单片机引脚图及引脚功能8 位移位寄存器（串行输入，并行输出当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B 任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。CLOCK 时钟输入端CLEAR 同步清除输入端（低电平有效）A，B 串行数据输入端QA－QH 输出端极限值储存温度…………………………………… -65～150LM7805：是常用的三端稳压器，一般使用的是TO-220封装，能提供DC 5V的输出电压，应用范围广，内含过流和过载保护电路。带散热片时能持续提供1A的电流，如果使用外围器件，它还能提供不的电压和电流。LM7805引脚图（管脚图） 集成三端稳压器根据稳定电压的正、负极性分为78×××，79×××系列。附图给出了正、负稳压的典型电路。 DS18B20： DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822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DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPRO