搜索
基于单片机控制的DS18B20数字温度计设计姓名：刘江学号：200805010720专业：信息工程（电子）班级：信息工程七班指导老师：曹波成都理工大学2012届本科毕业设计（论文）摘要温度是一种最基本的环境参数，人们生活与环境温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在工业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用单片机AT89S52，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管。测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成，当实际测量温度值大于预置温度值时，发出报警信号，即发光二级管亮。系统程序主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，集温度测量和A/D转换于一体，直接输出数字量，具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，与传统的温度计相比，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。关键词：单片机数字型温度传感器多点测控成都理工大学2012届本科毕业设计（论文）DS18B20digitalthermometerdesignbasedonsinglechipmicrocomputercontrolAbstractThetemperatureisabasicenvironmentalparametersofpeople'slivesarecloselyrelatedtotheambienttemperatureinindustrialprocessesrequirereal-timemeasurementsoftemperature,isalsoinseparablefromthetemperaturemeasurementinindustrialproductionoftemperaturemeasurementandcontrolofimportantsignificance.Amicrocontrollerasthemaincontroldevice,temperaturesensorDS18B20isanewdigitalthermometer.Includingthedesignofhardwarecircuitdesignandsystemprocedures.Hardwarecircuitincludesamaincontroller,thetemperaturecontrolcircuitanddisplaycircuit,themaincontrollerusingmicrocontrollerAT89S52is,thetemperaturesensorDS18B20DALLASSemiconductorproduction,thedisplaycircuit8commoncathodeLEDdigitaltube.Thetemperaturecontrolcircuittemperaturesensorandapresettemperaturealarmcircuitcomposedofanalarmsignalwhentheactualmeasuredtemperaturevalueisgreaterthanthepresettemperaturevalue,ie,lightemittingdiodelights.Thesystemprogramincludingthemainprogram,thetemperaturesubroutineanddisplayroutines.TheDS18B20newsingle-busdigitaltemperaturesensorDALLASproductionofsingle-wiredigitaltemperaturesensor,andsettemperaturemeasurementandA/Dconverterinone,anddirectdigitaloutput,withasimpleinterface,highprecision,stronganti-jammingcapability,stableandreliablecharacteristics.AsaresultofimprovedsmarttemperaturesensorDS18B20asdetectiondevices,comparedwiththetraditionalthermometer,digitalthermometertoreduceexternalhardwarecircuit,withlowcostandeaseofusefeatures.DS18B20thermometeratahightemperaturealarm,long-distancemulti-pointtemperaturecontrolandotheraspectsofapplicationdevelopment,withgoodprospects.Keywords:single-chipdigitaltemperaturesensormonitoringandcontrol成都理工大学2012届本科毕业设计（论文）目录第1章前言......................................................1第2章设计任务及方案分析..........................................22.1设计方案及要求...............................................22.2温度测量的方案与分析.........................................22.2.1DS18B20芯片简介.........................................22.2.2芯片选择.................................................22.3系统的设计原则...............................................3第3章硬件设计.........................................................................................................................................33.1主要器件说明.................................................33.1.1主控制器单片机...........................................33.1.2显示器LED...............................................63.1.3数字型温度传感器DS18B20................................63.2各部分电路说明..............................................143.2.1单片机控制部分..........................................143.2.2传感器数据采集电路......................................163.2.3显示电路................................................163.3主板电路....................................................17第4章软件设计.................................................184.1主程序......................................................184.2读出温度子程序..............................................194.3温度转换命令子程序..........................................194.5温度数据显示子程序..........................................19第5章调试......................................................195.1单片机测试..................................................195.2硬件及软件调试..............................................205.3整机的调试与测试............................................20结论..............................................................21致谢.............................................................21参考文献...........................................................22附录..............................................................23成都理工大学2012届本科毕业设计（论文）1第1章前言近年来单片机系统在工业测控领域的应用越来越广泛，它既可以测量电信号，又可以测量温度、湿度等非电信号，在日常生活及工农业生产等许多领域，经常要用到温度的检测及控制，本文介绍一种采用数字温度传感器实现的基于单片机的数字温度计。日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制，在治金、食品、加工、化工等工业生产过程中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，都要求对温度进行严格的控制。在日常生活中，电烤箱、微波炉、电热水器、烘干箱等电器也需要进行温度检测与控制。传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，硬件电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。而采用单片机对温度进行控制，不仅具有控制方便，简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向发展。在测温电路中，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，将随被测温度变化的电压或电流采集过来，先进行A/D转换，然后用单片机进行数据的处理，再在显示电路上，将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，因此感温电路的设计比较复杂。进而想到采用智能温度传感器来设计数字温度计。本数字温度计的设计采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，其温度值可以直接被读出来，通过核心器件单片机AT89S52控制温度的读写和显示，用LED数码管显示。测温范围为-55℃~+125℃，最大分辨率可达0.0625℃。而且采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。按照系统功能的要求，确定系统有