温度检测报警器-(论文).doc

目录 摘 要 2 1 引言 2 1.1课题背景 2 1.2研究内容和意义 4 2 芯片介绍 4 2.1 DS18B20概述 4 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 5 2.1.2 DS18B20内部结构 5 2.1.3 DS18B20供电方式 7 2.1.4 DS18B20的测温原理 8 2.1.5 DS18B20的ROM命令 9 2.2 AT89C52概述 10 2.2.1单片机AT89C52介绍 10 2.2.2 主要功能特性 11 3 系统硬件设计 11 3.1 单片机最小系统的设计 11 3.2 温度采集电路的设计 13 3.3液晶模块简介 13 4.程序流程图 14 5.电路仿真图 14 6仿真结果 15 6.1低于下限 15 6.2高于上限 15 附录A：原器件清单 16 附录B：源程序 16 总结 25 致谢 26 参考文献 27 温度检测报警器 摘 要随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。本次课程论文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要调节上下限报警温度（0~99℃，精度为1℃），它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制数字温度传感器可以直接将被检测的温度信息以数字化形式输出，与传统的模拟式温度传感器相比，具有测量精度高、功耗低、稳定性好、外围接口电路简单特点。而单片机微处理器越来越丰富的外围功能模块，更加方便了数字式温度传感器输出信号的处理数字化温度传感器可以直接将温度量以数字脉冲信号形式输出，具有测量精度高、抗干扰能力强、传输距离远、外围接口电路简单等诸多优点。同时数字温度传感器还可直接与微处理器进行接口，大大方便了传感器输出信号的处理A/D转换于一体，具有单总线结构，数字量输出，直接与微机接口等优点 1.2研究内容和意义 本温度报警器以AT89C52单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度。当被测量值超出预设范围1℃则发出警报，适用于大多数工业生产以及教育教学领域。 温度是一种最基本的环境参数，因此研究温度的测量和具有重要的意义。 图1设计原理 2 芯片介绍 2.1 DS18B20概述 DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一种改进型智能数字温度传感器，与传统的热敏电阻相比，只需一根线就能直接读出被测温度值，并可根据实际需求来编程实现9~12位数字值的读数方式。 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 图2 DS18B20封装形式和引脚功能 如图2所示，DS18B20的外形如一只三极管，引脚名称及作用如下： GND:接地端。 DQ：数据输入/输出脚，与TTL电平兼容。 VDD：可接电源，也可接地。因为每只DS18B20都可以设置成两种供电方式，即数据总线供电方式和外部供电方式。采用数据总线供电方式时VDD接地，可以节省一根传输线，但完成数据测量的时间较长；采用外部供电方式则VDD接+5V，多用一根导线，但测量速度较快。 2.1.2 DS18B20内部结构 图3 DS18B20内部结构 图3出示了DS18B20 的主要内部部件，下面对DS18B20内部部分进行简单的描述： (1)64位ROM。64位ROM是由厂家使用激光刻录的一个64位二进制ROM代码，是该芯片的标识号，如表1所示： 8位循环冗余检验 48位序列号 8位分类编号（10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB 表1 64位ROM标识 第1个8位表示产品分类编号，DS18B20的分类号为10H；接着为48位序列号。它是一个大于281*1012的十进制编码，作为该芯片的唯一标示代码；最后8位为前56位的CRC循环冗余校验码，由于每个芯片的64位ROM代码不同，因此在单总线上能够并接多个DS18B20进行