DS18B20测温系统.doc

测控系统原理与设计课程设计 课题： DS18B20测温系统 班级 测控1081班 学号 1081203136 姓名 邹 蒙 专业 测控技术与仪器 学院 电子与电气工程学院 指导教师 庄立运 淮阴工学院 测控技术与仪器教研室 2011年12月 温度是工农业生产中最常见的参数之一，与产品的质量，生产效率、安全生产的密切相关，因此在生产过程中需对温度进行检测监控。然而，传统的测温系统多以二极管、Pt100及AD590作为温度检测单元，通过信号处理电路将待测温度的变化，从而实现温度的测量。伴随着微电子技术的发展，利用单线总线实现信号双向传输的数字温度传感器的出现，改变了传统测量温度方法 一、设计目的 《测控系统原理与设计》课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在校期间必须接受的一项工程训练。在课程设计过程中，在教师指导和同学帮助下，应用工程的方法，通过一个简单课题的设计练习，可使学生初步体验测控系统的设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 通过课程设计，应该能加强学生如下能力的培养： （1）独立工作能力和创造力； （2）综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力； （3）查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力； （4）工程绘图的能力； （5）编写技术报告和编写技术资料的能力。 在日常生活及农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，由此可见单片机在我们的生活中扮演十分重要的角色，让我们认识到单片机已经深入各个领域。我们通过课程设计不仅能够加强自己动手操作能力和培养技术能力，而且加深对打片机的认识增加自己知识面和激发对单片机的学习热情以及对科学知识的探索。 本次设计的内容是基于单片机学习板的数字测温仪设计，采用温度传感器DS18B20作为环境温度检测元件，其中主控器为STC89C52RC、显示电路是经D8255AC-2扩展连接数码管，再由蜂鸣器作为温度报警部分。温度传感器检测到环境温度进行转换保存高速缓存RAM中，主控器在发出命令后在读取数据进行处理，再输出数据到显示部分控制其显示的具体温度值。 二、设计要求 （1）认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤；复习课程有关内容，熟悉有关单元电路的设计方法和步骤；搜集、分析、消化相关资料、软件等；掌握微型计算机应用系统软件设计方法；准备好设计需要的图书、资料和工具；拟定设计计划等； （2）系统总体及功能设计，制定总体方案及元器件的选择； （3）硬件设计，完成硬件结构图设计、系统电路图设计和绘制及电路模块的连接； （4）软件设计，完成软件流程图的设计、程序设计与调试； （5）系统程序调试； （6）设计工作总结； （7）写出设计报告。 三、硬件电路总体设计 3.1 系统硬件总框图 图1 硬件总框图 3.2 系统设计原理 3、2、1 AT89C52单片机 本设计中所用的单片机型号为AT89C52 ，其主要特性为： 1）有CHMOS工艺的节能运行方式 2）兼容MCS51指令系统 3个16位可编程定时/计数器中断 2个串行中断 2个外部中断源 2个读写中断口线 低功耗空闲和掉电模式 8k可反复擦写(1000次）Flash ROM 256x8 bit内部RAM 时钟频率0-24MHz 可编程UART串行通道 共6个中断源3级加密位 软件设置睡眠和唤醒功能 LG5641BH引脚图 显示电路采用4位共阳LED数码管，从P1口输出段码，列驱动用8255。 3、2、3 温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出北侧温度，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。DS18B20的性能特点如下： ①独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； ②多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； ③无须外部器件； ④可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V； ⑤零待机功能； ⑥温度以9或12位数字量读出； ⑦用户可定义的非易失性温度报警设置； ⑧报警有哪些信誉好的足球投注网站命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； ⑨负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作； DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。 图2 DS18B20内部结构图 64位ROM的位结构如图3所