基于ds18b20温度检测【可编辑】.doc

1前言（绪论） 温度是在工业农业国防和科研等部门中应用最普遍的被测物理量。有资料表明，温度传感器的数量在各种传感器中位居首位，约占50%左右。因此，温度测量在保证产品质量，提高生产效率，节约能源，安全生产，促进国民经济发展等诸多方面起到了至关重要的作用。随着现代信息技术的发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。无论是在工业方面，农业方面或者是大众生活中，我们都能看到温度计的身影。 随着新技术的不断发展与应用，近年来，一个以微机应用为主的新兴技术蓬勃兴起，单片机已经应用到社会的各个部门，传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，抗干扰能力弱，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够很好的解决。单片机的运用，使得项目更加简便，开发时间更短。 本次设计通过51单片机与温度传感器（DS18B20）的结合实现实时采集环境温度，同时进行数据处理，并且通过1620液晶显示器进行显示。本次设计的温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，不仅具有控制方便，简单灵活的特点，而且可以大幅度单片机发展十分迅速，提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品质量。 本次课程设计意在提高课程的理论知识转换为实践技能的能力，掌握51单片机的基本编程和操作方法，熟练掌握1602的运用方法，温度传感器DS18B20的操作编程方法，掌握基本的焊接技能，学会电子电路的安装与软件调试技能和相应画图软件的使用。 2总体方案设计 2.1整体方案设计 图2.1 整体方案设计图 利用STC89C52单片机采集数据，并且处理数据，通过显示模块显示出来,实时动态显示温度信息。 2.2 显示模块 2.2.1方案一 使用LED数码管显示温度。led数码管（LED Segment Displays）由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。led数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，还有一种是类似于3位“+1”型。位数有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，led数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。2.3.1方案一 图2.3.1电偶测温模块 热电偶采集温度数据，经过A/D转换为数值信号，发送给单片机处理。热电偶装配简单；更换方便；压簧式感温元件，抗震性能好；测量精度高；测量范围大（－200℃～1300℃，特殊情况下－270℃～2800℃）；热响应时间快；机械强度高，耐压性能好；耐高温可达2800度；使用寿命长。 图2.3.2 DS18B20 单片机直接读取DS18B20的信号，处理数据并实时显示。DS18B20 的测温范围-55℃~125℃，分辨率最大可达0.0625 ℃。DS18B20 可以直接读出被测温度值。而且采用3 线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 DS18B20 是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器，它是一种支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。一线总线将独特的电源和信号复合在一起，并仅使用一条线，每个芯片都有唯一的编码，支持联网寻址，简单的网络化的温度感知，零功耗等待等特点。连接方便，使用简单，抗干扰能力明显增强。接口简单，但是编程比较复杂。 2.3.3方案选择 DS18B20接线方便抗干扰能力强，功能更加强大，设计更加简便，选择方案二。3单元模块设计 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 3.1.1 单片机模块 图3.3.1单片机模块 STC89C52单片机通过P1口接受发送数据，将DS18B20传输上来的数据一位一位的接收，接受完成后进行数据处理，将处理好的数据发送给液晶屏。在整个单片机系统中，C18,C19,和晶振组成晶振电路，晶振电路结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率复位电路的作用在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止PU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容