200805014434邵哲暾完整版.doc

成绩

浙江树人大学信息科技学院

课程设计

（2010-2011学年第2学期）

论文题目：基于DS18B20的温度测控系统设计

课程名称：单片机原理课程设计

班级：电本084

学号：200805014434

姓名：邵哲暾

指导教师：王章权，黄震梁

完成时间：2011

基于DS18B20的温度测控系统设计

电本084邵哲暾34

摘要：本课题主要介绍基于AT89C51单片机和DS18B20数字温度传感器的多点温度测量系统。该系统利用AT89C51单片机分别采集各个温度点的温度，实现温度显示、控制等功能。它以AT89C51单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现多路温度的检测,测量精度可以达到1℃。,形象直观的显示测出的温度值。本文首先在绪论中介绍了此系统的背景以及功能。第一etiquette任务要求，指任务和主要技术指标。第二，确定设计方案，系统总体结构。第三，论述了总体的设计过程与硬件电路设计。确定了技术指标及器件的选择并且描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性。第四，系统软件设计。第五，实验调试及结果分析。具体论述了系统的调试软件及调试中出现的问题。基于AT89C5

关键词：DS18B20数字温度传感器，AT89C51单片机，工程设计

引言：21世纪，科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的一个主流，广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响，因此对温度的测量至关重要。其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。分布式温度传感器在电力工业、煤矿、森林、火灾、高层建筑、航空、航天飞行器等有着重要的应用前景，引起研究人员的广泛关注。近年来，已经有不少分布式温度传感器的报道，包括基于光纤非线性效应的拉曼温度传感器等，但由于其昂贵的成本而无法得到广泛的应用。DS18B20具有更高的测量精度。具有更高的经济性、灵活性、抗干扰性和精确度,在科学研究和生产实际中得到了广泛的应用。

一、课题设计任务要求

（一）、任务

设计一个温度检测及调节系统，要求系统能实时检测温度，并根据预设温度的上下限自动驱动加热风机，温度的上下限有用户设置。

（二）、主要技术指标

温度检测范围0℃~

温度设计步进±1

温度检测精度±1

电机：12V直流电机

二、系统总体结构与设计方案

图1结构框图

三、硬件电路的设计

.工作原理基于单片机的单总线多点温度测控系统以AT89C51为中心器件，以KEIL为系统程序开发平台，用C语言进行程序设计，以PROTEUS作为仿真软件设计而成的。系统主要由温度传感器电路、液晶显示电路、键盘电路、报警电路组成，电路原理图如附录一所示。DS18B20是智能温度传感器，它的输入/输出采用数字量，通过单总线，接收主机发送的命令，根据DS18B20内部的协议进行相应的处理，将转换的温度数值以串口形式发送给主机。主机按照通信协议用一个IO口模拟DS18B20的时序，发送命令（初始化命令、ROM命令、功能命令）给DS18B20，并读取温度值，在内部进行相应的数值处理，用LED模块显示各点的温度。在系统启动之时，可以通过设置各点温度的上限值和下限值，当某点温度超过设置值时，自动控制加热散热开关。从而实现了对各点温度的实时监控。每个DS18B20有自己的序列号，因此本系统可以在一根总线上挂接了4个DS18B20，通过CRC校验，对各个DS18B20的ROM进行寻址，地址符合的DS18B20才作出响应，接收主机的命令，向主机发送转换的温度。采用这种DS18B20寻址技术，使系统硬件电路更加简单。DS18B20虽然有测温简单的特点,但在实际应用中应注意一下几点:(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写.(2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加