基于单片机的DS18B20设计实验报告.docx

引言 在日常生活及工农业生产中经常要涉及到温度的检测及控制，传统的测温元件有热点偶，热敏电阻还有一些输出模拟信号得温度传感器，而这些测温元件一般都需要比较多的外部硬件支持。其硬件电路复杂，软件调试繁琐，制作成本高，阻碍了其使用性。因此美国DALLAS半导体公司又推出了一款改进型智能温度传感器——DS18B20。本设计就是用DS18B20数字温度传感器作为测温元件来设计数字温度计。? 本设计所介绍的数字温度计与传统温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于测温比较准确得场所，或科研实验室使用。该设计控制器使用单片机STC89C51，测温传感器使用DS18B20,显示器使用LED. ?? 任务与要求?? 2.1测量范围-50~110°C，精确到0.5°C； 2.2?利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号；? 2.3所测得温度采用数字显示，计算后在液晶显示器上显示相应得温度值； 方案设计及论证 3.1 温度检测模块的设计及论证 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响出现较大的偏差。进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。? 3.2显示模块的设计及论证 LED是发光二极管Light?Emitting?Diode?的英文缩写。LED显示屏是由发光二极管排列组成的一显示器件。它采用低电压扫描驱动，具有如下优点：1、耗电省、2、使用寿命长、3、成本低、4、亮度?高、5、视角大、6、可视距离远、7、规格品种多。 3.3 控制器模块的设计及论证 单片机是指一个集成在一块电路芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：中央处理单元??CPU、存储器?/RAMROM和各种/IO接口，目前大部分还会具有外部存储扩展。采用STC89C52单片机。它是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8的微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器技术制造，与工业标准51MCS?指令集和输出管脚相兼容。属于51单片机系列，是C51单片机向下完全兼容51全部系列产品。该款单片机片内含8k?Bytes?ISP(I-system?programmable)可反复擦写1000次的Flash只读存储器，可以通过串口进行程序的烧写，内带2k?Bytes?EEPROM存储空间，4个8位的可编程并行I/O口（P0口，P1口，P2口，P3口），一个全双工串口，5个中断源，2级中断优先权，3个16位的定时器/计数器），具有四种工作方式以及特殊功能寄存器（SFR）等。 3.4 数字温度计总体设计 硬件设计 4.1主控制器模块电路? 4.1.1?STC89C52主要功能及引脚介绍 单片机STC89C52具有低电压供电高性能COMS8位单片机，片内含有8K?bytes?的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes?的随机存取数据存储器，在单芯片上，拥有灵巧的8?位CPU?和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。?? STC89C52具有以下标准功能：?8k字节Flash，256字节RAM，?32位I/O?口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位?定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU?停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程?Flash。图4-1为STC89C52的引脚图： 其各引脚介绍如下：? P0?口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，?P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序