远距离室内温度的测量系统——燕山大学传感器课程设计.docx

燕山大学课程设计说明书题目：远距离室内温度的测量系统学院（系）：年级专业：学 号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位： 仪器科学与工程系 学 号学生姓名专业（班级）设计题目一个远距离室内温度的测量系统设计技术参数满量程： 100℃系统总误差：±1.0℃环境温度：25℃±15℃电源波动：±1℃误差分配：选择合适器件，构成满足精度的测量系统设计要求理论设计方案和论证传感器结构设计、理论分析、参数计算测量电路设计、分析、参数计算绘出传感器的结构示意图和测量电路图提交课程设计说明书工作量工作计划第一周： 周1―周2：收集消化资料和拟定设计方案。 周3―周5：敏感元件、传感元件设计和转换电路设计。第二周： 周1―周2：设计结果实验验证或演示。周3―周5：撰写设计说明书，答辩。参考资料唐文彦. 传感器.机械工业出版社[M].2007李科杰.新编传感器技术手册[M].国防工业出版社.2002其他：传感器原理、接口电路、设计手册类参考书指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2011 年12 月20 日 燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：年月日答辩小组评语：成绩：评阅人：年月日课程设计总成绩答辩小组成员签字：年月日远距离室内温度的测量系统摘要：随着现代信息化技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能独立工作的温度检测系统已广泛应用于各种不同的领域。温度检测在工农业生产、科研和在人们的生活中得到广泛的运用。目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发出，DS18B20便是其中优秀的代表。本文介绍了一个基于数字温度传感器DS18B20的测温系统，并用LED数码管显示温度值，无线发送温度值。达到远距离温度测量的实现。主要采用的是温度传感器18B20，无线模块nRF24L01和单片机控制显示模块。本文详细叙述18B20的的测量原理和内部结构，以及对18B20温度传感器程序的调试。关键词：DS18B20、无线传输、单片机、温度测量DS18B20传感器介绍方案的论证方案一：采用热敏电阻，热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的，也不能满足测量范围。在温度测量系统中，也常采用单片温度传感器，比如AD590，LM35等。但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给计算机，这样就使测温系统的硬件结构较复杂。另外，这种测温系统难以实现多点测温，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案二：采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度，直接输出数字信号。便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定，此元件线形性能好，在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置，它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器，实现多点温度测量，轻松的组建传感网络。综上分析，我们选用第二种方案。DS18B20的内部结构DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，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93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 以下是DS18B20的特点：独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。在使用中不需要任何外围元件。可用数据线供电，电压范围：+3.0~ +5.5 V。测温范围：-55 - +125 ℃。固有测温分辨率为0.5 ℃。通过编程可实现9-12位的数字读数方式。支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。图1.2.1DS18B20实物图图1.2.2 DS18B20封装图图1.2.3 DS18B20的内部结果第三节 DS18B20的工作原理DS18B20的