毕业设计(DS8B20温度传感器).doc

摘 要 近年来随着科技的飞速发展，“定时器”总的来说有两种类型。一种是基于模拟技术的传统产品，这种定时器功能简单，尽管曾被广泛用过，但已进入淘汰之列。另一种是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的替代之物。 本设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。它造价低，功能全，整体功能性价比高，可适应各种场合的定时预警之用。 本设计是经典的单片机定时功能应用设计。设计中应用了单片机定时器的设计功能、单片机的中断使用方法及LED显示等技术。可以实现任意时间和日期的显示，而且每个时间的初值可以改变，并且可以有闹铃定时的功能和加之数码管的闪烁的提示功能。 本设计的硬件电路主要包括：STC89S52单片机、DS18B20温度传感器。在硬件的设计的基础上，通过软件进行发光二极管指示程序、键扫描程序和数码管的显示程序的设计，最终完成本设计。 关键词：定时器；STC89S52单片机；DS18B20温度传感器； 目 录 1引言 1 1.1温度传感器的发展 2 1.2温度数据采集与监测 2 2系统任务与总体方案论证 4 2.1设计任务 4 2.2方案设计 4 2.3 方案选择 6 3硬件电路设计 7 3.1 STC单片机简介 10 3.1.1复位电路 10 3.1.2晶振电路 11 3.2 LED显示与单片机接口 11 3.3按键 12 3.4 DS18B20数字温度计 13 3.4.1 DS18B20的新性能 13 3.4.2DS18B20的外形和内部结构 14 3.4.3高速暂存存储器 16 3.4.4 DS18B20的使用方法 18 3.4.5 DS18B20工作原理 19 4 软件设计 20 4.1系统软件介绍 20 4.2总程序流程图 21 5 设计调试 22 5.1应用ISIS软件仿真电路 22 5.2应用KEIL软件进行程序调试 23 5.3实物调试 23 结 论 24 参考文献 25 附录一：源程序 26 附录二：电路原理图 36 附录三：资料 37 1引言 含有微处理器、存储器、输入/输出电路及一些诸如中断控制器、定时器/计数器等资源的集成电路芯片，它包含了作为一个计算机所必需的基本部件，在外部只需添加少许的外围器件就可以组成完整的计算机实现控制目的，这样的器件通常称为单片机或微型控制器 因而，此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。 1.1温度传感器的发展 温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查，1990年，温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。五十年以后，另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。 温度传感器使用范围广数量多，居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段传统的分立式温度传感器（含敏感元件）模拟集成温度传感器/控制器智能温度传感器温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡。这种测温方法精度比较高，并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。必威体育精装版推出TS-18B20的数字温度传感器，采用美国DALLAS公司生产可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。LED数码显示管上，单片机可直接控制打印监测数据。这种方式在很大程度上提高了工作效率，并扩展了应用范围。但其中所采用的温度传感器直接输出为模拟电压信号，该信号在传输过程中易损耗，影响系统精度，且传输距离较近，需要经过A/D转换芯片才能被单片机接收。每个测试点都需要各自独立的信号线，为了实现多点监测不仅需要成百上千条信号线，还需要多路模拟转换开关电路轮流对多个测试点进行连续监测，从而增加了整个系统的环节，使其难于维护，价格昂贵。 近年来，伴随微处理器芯片和网络通信技术的发展，为了简化系统设计并降低成本，各公司及科研机构开始致力于相关领域的探索，使得温度数据监测数字化、网络化的实现成为可能。其中美国DALLAS半导体公司推出了1-Wire 单总线 接口协议，单总线技术与其它总线不同，它采用单根信号线，既可传输时钟又能传输数据，而且数据传输是双向的。因此单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本