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基于DS18B20的温度继电控制系统 设计报告 设计者 班级 学号 武旭飞 0801212 2012213128 姚 磊 0891202 2012212594 陆 蒙 0891201 2012213084 完成时间：2014年6月4日星期三 目录 实验题目…………………………………………………3 实现功能…………………………………………………3 三、总体工作原理……………………………………………3 四、硬件设备…………………………………………………3 五、系统框图…………………………………………………3 六、硬件设计…………………………………………………4 1.单片机最小系统……………………………………4 2.温度传感器…………………………………………5 3.键盘液晶显示………………………………………7 4.继电器控制执行电路………………………………9 5.总电路连接图………………………………………10 七、心得体会…………………………………………………10 实验题目 设计一个温度测量与控制系统，温度测量范围50-100℃，控温精度±0.5℃，采用继电控制水浴加热。 1、选择合适的温度传感器。 2、画出系统原理框图，并分析工作原理。 3、画出系统电原理图。 实现功能 本设计能够实现通过继电器对液体进行水浴加热的控制 ，当温度低于50℃时，继电器控制开始水浴加热，当温度高于100℃时停止加热，从而实现对温度的控制。 总体工作原理 本设计中温度测量采用的是DS18B20温度传感器，温度控制系统采用AT89S51作为微处理单元通过继电系统进行控制，同时采用4*4键盘把设定温度的最高值和最低值键入单片机的数据存储器，通过温度传感器把测得的温度信号传给单片机，与单片机里的数据相比较，通过继电控制来判断是否进行水浴加热。 硬件设备 继电器 1个 DS18B20 1个 AT89S51芯片 1个 MAX232芯片 1个 LCD1602液晶显示器 1个 系统框图 经过反复思索设计，整个系统可以分成以下几个部分： AT89S51构成的控制电路、显示电路、温度传感器、键盘设定、继电控制、水浴加热 温度传感器DS18B20把所测得的温度送到AT89S51单片机上，经过单片机的处理，把温度在电路上显示，本系统显示器为液晶显示器LCD1602。通过键盘设定温度范围，将测得的实际温度与设定温度相比较，由继电器控制是否加热。 控制电路采用单片机最小系统同时完成控制、显示、键盘采集温度等功能。 六、硬件设计 整个系统以单片机AT89S51为核心部件，在51最小系统外围添加了温度测量、键盘输入、液晶显示部分以及继电器构成的执行部件。 单片机最小系统 本设计选择的芯片是AT89S51，其主要特点如下：4KB片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 单片机接口使用情况如下： P1.3作为继电器控制端口； P3.5作为温度检测元件输入端口； P2口键盘扫描端口； P0口作为LCD液晶显示数据输入端口； P3口作为上位通信串口输入端。 单片机最小系统工作电路如图： 最小系统 温度传感器 由于DS18B20芯片将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便，与AD590相比是更新一代的温度传感器，所以温度传感器采用DS18B20。DS18B20为单线数字温度传感器，支持“一线总线”接口，大大提高了系统的抗干扰性，应用于温控控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。DS18B20具有以下特性： （1）、零待机功耗； （2）、无需外部器件； （3）、可通过数据线供电； （4）、温度以9位数字量读出； （5）、独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯； （6）、测温范围-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃内，精度为±0.5℃。 CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令。 电路采用温度传感器DS18B20，可直接输出数字量，单线器件和单片机的接口只需一根信号线，所以本设计的硬件电路十分简单，容易实现。能达到0.5ºC的固有分辨率，使用读取温度暂存寄存器