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基于DS18B20的多点温度测量系统的设计与制作学院：专业：姓名：指导老师：信息学院测控技术与仪器刘慧灵学号：职称：080107011039安玉磊助教中国·珠海二○一二年五月北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于DS18B20的多点温度测量系统的设计与制作》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名：日期：年月日北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计I基于DS18B20的多点温度测量系统的设计与制作摘要本文介绍了基于DS18B20和STC89C52RC的多点温度测量的方法和原理，利用DSI8B20单总线温度传感器和单片机与其它外围设备结合在一起实现温度的测量和显示。该设计主要分为以下三大部分：硬件设计、软件设计和整个系统的调试与实现。其中硬件设计主要是由Protel99SE软件进行电路的设计和PCB板的绘制；软件设计采用C语言编写实现。采用该解决方案，实现了基于DS18B20进行的各项软硬件的设计、调试和处理，实现了多点温度测量和显示。关键词：温度测量；硬件；软件；温度传感器DS18B20北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计IIDesignandFabricationofMulti-pointTemperatureMeasuringSystemBasedonDS18B20AbstractThisarticledescribesthemulti-pointtemperaturemeasurementmethodandprinciplebasedonDS18B20andSTC89C52RC，themeasurementanddisplayofthetemperaturesareachievedbymakinguseofthecombinationofthe1-wiretemperaturesensorDS18B20andtheMCUandotherperipherals．Thedesignismainlydividedintothethreepartsasfollows：thehardwaredesign，thesoftwaredesignandthedebuggingandimplementationoftheentiresystem．Amongthedesign，thehardwaredesignmainlyisofcircuitsdesigningandPCBdrawingbymeansofProtel99SEsoftwareandthesoftwaredesignisrealizedbyusingClanguageprogramming．TheDS18B20baseddesign，debugginganddisposeoftheallsoftwareandhardwareitemsandeventhemulti-pointtemperaturemeasuringanddisplayinghavebeenrealizedbyadoptingthesolution．Keywords:TemperatureMeasurement;Hardware;Software;TemperaturesensorDS18B20北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计目录1绪论...............................................................................11.1概述........................................................................11.1.2DS18B20温度传感器简介................................................11.1.3STC89C52RC单片机简介.................................................31.1.4LCD1602液晶显示屏简介................................................41.1.5KEIL编程软件简介.....................................................51.2系统方案设计................................................................51.3预期结果....................................................................62DS18B20温度传感器概述.............................................................72.1DS18B20接口电路............................................................72.2DS18B20工作原理............................................................72.3DS18B20工作时序...........................................................103硬件电路设计......................................................................143.1单片机驱动电路设计.........................................................143.2温度显示模块电路设计.......................................................153.3温度测量模块电路设计.......................................................163.4温度报警电路设计...........................................................173.5系统硬件电路设计...........................................................183.6小结.......................................................................204软件程序设计及调试................................................................214.1系统软件程序设计...........................................................214.2系统软件程序调试...........................................................224.2.1LCD1602的显示程序调试...............................................224.2.2DS18B20的测量温度程序调试...........................................244.2.3声响及视觉报警信号程序调试...........................................284.3多点温度测量系统总程序调试.................................................304.4小结.......................................................................415结论..............................................................................42北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计参考文献...........................................................................43谢辞.............................................................................44附录.............................................................................45附录1.........................................................................45附录2.........................................................................46附录3.........................................................................58附录4.........................................................................59北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计11绪论本章主要讨论本课题研究的现状及意义，设计选用的主要元器件简介及系统的设计及实现方案。1.1概述简述温度测量选用的传感器、单片机、显示元件及仿真软件。1.1.1课题研究的现状及意义在实际工业生产及日常生活中，为了避免局部的温度过高或过低，需要对某个空间内多个点的温度进行监测，如在粮库测温系统、智能建筑自控系统、冷库测温系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量。为了改善监测人员的工作条件，监测人员一般需要远离监测对象。因此，多点温度远程监测在实际生产中具有重要的应用价值。1.1.2DS18B20温度传感器简介DS18B20是Dallas半导体公司的数字化温度传感器，DS18B20通过一个单线接口发送或接受信息，因此在中央处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。它的测温范围为-55～＋125℃，并且在-10～＋85℃精度为±0.5℃。除此之外，DS18B20能直接从单线通讯线上汲取能量，除去了对外部电源的需求。每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，从而允许多只DS18B20同时连在一根单线总线上；因此，很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一大片区域的DS18B20。这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。图1.1是DS18B20的引脚排列，表1.1是DS18B20的引脚说明，图1.2是DS18B20的方框图。64位只读存储器储存器件的唯一片序列号。高速暂存器含有两个字节的温度寄存器，这两个寄存器用来存储温度传感器输出的数据。除此之外，高速暂存器提供一个直接的温度报警值寄存器（TH和TL），和一个字节的的配置寄存器。配置寄存器允许用户将温度的精度设定为9，10，11或12位。TH，TL和配置寄存器是非易失性的可擦除程序寄存器（EEPROM），所以存储的数据在器件掉电时不会消失。因为DALLAS公司生产的温度传感器DS18B20具有单总线传输、接线简单、精度高、价格低等优点，所以本设计决定选用数支温度传感器DS18B20实现多点温度的测北京理工大学珠海学院2012届本科生毕业设计2量。图1.1温度传感器DS18B20引脚排列北京