基于单片机温度控制系统的设计DS18B20
DS18B20温控实验报告 - 副本
桂林航院电子工程系单片机课程设计与制作说明书设计题目:DS18B20数字温度计的设计专业:通信技术班级:学号:姓名:指导教师:2012年 6 月 28 日桂林航天工业学院单片机课程设计与制作成绩评定表单片机课程设计与制作任务书专业:通信技术学号: 2 姓名:一、设计题目:DS18B20数字温度计的设计二、设计要求:1.要求采集温度精确到度。
2.显示测量温度三、设计内容:硬件设计、软件设计及样品制作四、设计成果形式:1、设计说明书一份(不少于4000字);2、样品一套。
五.完成期限: 2010 年月日指导教师:贾磊磊年月日教研室:年月日目录一摘要 (1)设计要求 (1)二理论设计 (2)硬件电路计 (2)2.1.1芯片介绍 (2)2.1.2 DS18B20简介 (7)设计方案 (9)2.2.1.显示方案 (9)2.2.2.系统硬件电路设计 (11)2.2.3软件设计流程及描述 (11)三.系统的调试 (13).硬件的调试 (13)实验结果 (19)四、设计注意事项 (19)点阵设计注意事项 (20)单片机注意事项 (16)仿真器使用注意事项 (16)五.设计心得体会 (17)总结与体会 (17)摘要在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
因此,单片机广泛用于现代工业控制中。
本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计
基于AT89C51DS18B20的数字温度计设计一、本文概述Overview of this article本文旨在探讨基于AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器的数字温度计设计。
我们将详细介绍如何利用这两种核心组件,结合适当的硬件电路设计和软件编程,实现一个能够准确测量和显示温度的数字温度计。
This article aims to explore the design of a digital thermometer based on AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor. We will provide a detailed introduction on how to utilize these two core components, combined with appropriate hardware circuit design and software programming, to achieve a digital thermometer that can accurately measure and display temperature.我们将对AT89C51微控制器和DS18B20数字温度传感器进行简要介绍,包括它们的工作原理、主要特性和适用场景。
然后,我们将详细阐述硬件电路的设计,包括微控制器与温度传感器的连接方式、电源电路、显示电路等。
We will provide a brief introduction to the AT89C51 microcontroller and DS18B20 digital temperature sensor, including their working principles, main characteristics, and applicable scenarios. Then, we will elaborate on the hardware circuit design, including the connection method between the microcontroller and temperature sensor, power circuit, display circuit, etc.在软件编程方面,我们将介绍如何使用C语言对AT89C51微控制器进行编程,实现温度数据的读取、处理和显示。
基于单片机的冰箱温度智能控制系统的设计
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编号:_______________商丘工学院毕业论文(设计)题目冰箱温度控制系统设计系别机电工程学院专业电气自动化错误!未指定书签。
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温湿度测量系统--基于单片机和温度传感器DS18B20、HS1101是电容式空气湿度传感器
摘要此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。
温度传感器DS18B20是单线式,体积超小,硬件开消超低,抗干扰能力强,精度高,附加功能强的理想单片机温度传感器,可实时根据指令给出温度数据,可读性高。
HS1101是电容式空气湿度传感器,在不同的湿度环境下呈现出不同的电容值,0%~100%RH湿度范围内,电容从162PF变化到200PF,误差误差为2%RH。
可见其精度非常高,为了反映出其电容的变化,本系统采用555多谐震荡电路产生不同的频率,用于检测湿度。
单片机采集到两个传感器给出的数据进行处理与计算,得出当前的温度与湿度并送给液晶屏显示。
本系统具有可读性高,稳定性高,反应速度快,测量值准确的特点。
关键词:温湿度测量系统精度高速度快体积小Abstract: The temperature and humidity measurement system is based on singleline type temperature sensor DS18B20, capacitive moisture sensorSCM STC89C52 for temperature humidity measurement and respectively by LCD display. The line 1602 Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao ultra-low, strong anti-jamming capability, high precision, additional features strong ideal single-chip microcomputer temperature sensor, real-time temperature data, depending on the directive given readable. HS1101 is capacitive sensor, air humidity in different humidity presents different capacitance, 0% ~ 100% RH humidity, within the scope of capacitance change to 200PF, from 162PF error for 2% RH error. e can see its precision is very high, in order to reflect the capacitance change, the system USES the 555 more harmonic concussion circuits produce different frequency, which is used to detect humidity. SCM acquisition to two sensor gives data processing and calculated, the current temperature and humidity and give the display on the LCD panel. This system has a readable, high stability, reaction speed, measured values exact characteristic.Keywords: temperature and humidity measurement system high precision speed small volume目录1.设计要求 (3)2. 方案设计及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2系统主要单元的选择与论证 (3)2.2.1单片机控制模块的选择论证 (3)2.2.2温度湿度检测模块的选择与论证 (3)2.2.3显示模块的选择与论证 (3)2.3 系统组成 (4)3. 理论分析及计算 (4)3.1 (4)3.2..........................................................................................错误!未定义书签。
DS18B20温度测量与控制实验报告
课程实训报告《单片机技术开发》专业:机电一体化技术班级: 104201学号: 10420134姓名:杨泽润浙江交通职业技术学院机电学院2012年5月29日目录一、DS18B20温度测量与控制实验目的……………………二、DS18B20温度测量与控制实验说明……………………三、DS18B20温度测量与控制实验框图与步骤……………………四、DS18B20温度测量与控制实验清单……………………五、DS18B20温度测量与控制实验原理图…………………六、DS18B20温度测量与控制实验实训小结………………一、实验目的1.了解单总线器件的编程方法。
2.了解温度测量的原理,掌握 DS18B20 的使用。
二、实验说明本实验系统采用的温度传感器DS18B20是美国DALLAS公司推出的增强型单总线数字温度传感器。
Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。
DS18B20测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
DS18B20 内部结构DS18B20 内部结构主要由四部分组成:64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。
DS18B20 的管脚排列如下: DQ 为数字信号输入/输出端;GND 为电源地;VDD 为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20 的地址序列码。
DS18B20 测温系统
电子综合实践设计报告专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:物理与通信电子学院摘要DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单、体积小、低功耗、高精度、抗干扰能力强等特点的数字温度传感器。
本设计采用多点测温方法,在一个IO口上挂接多个DS18B20测温,在远距离工作时,为了防止信号的衰减,DS18B20用屏蔽双绞线包裹,远端接地的方法工作,并把所测得的温度在LCD上显示出来。
文中简要的介绍了DS18B20的基本特点、引脚功能、测温原理及时序的控制。
给出了DS18B20的使用电路、使用中的注意事项、硬件及软件设计方法。
经过测试,该系统的测量精度及速度等指标均能满足设计要求。
关键词:DS18B20 测温系统数字温度传感器多点测温目录摘要 (2)1 引言 (4)2 设计要求 (4)3 方案设计与原理 (4)3.1 DS18B20 简介 (4)3.1.1 DS18B20特性 (4)3.1.2说明: (5)3.1.3 DS18B20测温原理: (5)3.1.4 DS18B20测温原理图: (6)3.1.5 64位激光刻ROM (7)3.1.6 CRC发生器 (7)3.1.7 单总线系统 (7)3.2 DS18B20指令控制 (7)3.2.1 ROM时序指令控制 (8)3.2.2DS18B20功能指令控制 (8)3.3 18B20时序详解 (9)3.3.1初始化时序 (9)3.3.2读/写时序 (9)3.4二叉树遍历 (11)4 设计程序流程图: (16)5 设计硬件原理图 (17)6 DS18B20使用中应注意事项 (18)7测试中出现的问题及解决办法和说明: (18)8 结束语 (19)9 参考文献: (20)10 附录: (21)1 引言本系统利用DS18B20进行测温,基于单片机AT89S52进行温度控制,具有硬件电路简单,控温精度高、功能强,体积小,简单灵活等优点,可以应用于控制温度在-55℃到+125℃之间的各种场合,可以实现温度的实时采集、显示功能。
DS18B20数字温度计设计实验报告(1)
单片机原理及应用课程设计报告书题目:DS18B20数字温度计姓名:李成学号:133010220指导老师: 周灵彬设计时间: 2015年1月目录1. 引言 (3)1.1。
设计意义31。
2.系统功能要求32。
方案设计 (4)3。
硬件设计 (4)4. 软件设计 (8)5。
系统调试106. 设计总结 (11)7. 附录 (12)8。
参考文献15DS18B20数字温度计设计1.引言1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中,经常要用到温度的检测及控制,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都是电压,再转换成对应的温度,需要比较多的外部硬件支持。
其缺点如下:●硬件电路复杂;●软件调试复杂;●制作成本高。
本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为—55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃.DS18B20可以直接读出被测温度值,而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。
1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0~125℃,误差在±1℃以内,采用LED数码管直接读显示。
2. 方案设计按照系统设计功能的要求,确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路.数字温度计总体电路结构框图如4。
1图所示:图4.13. 硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传感器使用DS18B20,使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。
AT89C51 主 控制器 DS18B20 显示电路 扫描驱动主控制器单片机AT89C51具有低电压供电和小体积等特点,两个端口刚好满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用.系统可用两节电池供电。
AT89C51的引脚图如右图所示:VCC:供电电压。
GND:接地.P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
温度控制DS18B20器实验
温度控制DS18B20器实验DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“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。
DS18B20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样,DS18B20也支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
DS1822的精度较差为±2°C 。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。
而且新一代产品更便宜,体积更小。
DS18B20、DS1822 的特性DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。
可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。
分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
DS18B20的性能是新一代产品中最好的!性能价格比也非常出色!DS1822与DS18B20软件兼容,是DS18B 20的简化版本。
省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降低为±2°C,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。
继“一线总线”的早期产品后,DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。
DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
DS18B20的内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
(完整word版)DS18B20水温控制系统+电路图程序
水温控制系统摘要:该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。
温度信号由“一线总线”数字化温度传感器DS18B20提供,DS18B20在-10~+85°C范围内,固有测温分辨率为0.5 ℃。
水温实时控制采用继电器控制电热丝和风扇进行升温、降温控制.系统具备较高的测量精度和控制精度,能完成升温和降温控制。
关键字:AT89C51 DS18B20 水温控制Abstract: This water temperature control system uses the Single Chip Microcomputer to carry on temperature real-time gathering and controling。
DS18B20,digitized temperature sensor, provides the temperature signal by "a main line”. In -10~+85℃the scope,DS18B20’s inherent measuring accuracy is 0.5 ℃. The water temperature real-time control system uses the electricity nichrome wire carring on temperature increiseament and operates the electric fan to realize the temperature decrease control。
The system has the higher measuring accuracy and the control precision,it also can complete the elevation of temperature and the temperature decrease control. Key Words:AT89C51 DS18B20 Water temperature control目录1.系统方案选择和论证 (2)1。
DS18B20温度控制系统设计
DS18B20温度控制系统设计【摘要】本设计通过以stc89c52单片机为核心,控制温度传感器ds18b20采集温度信号并直接以数字信号的方式传送给单片机,所测量结果由lcd1602显示出来,单片机将检测的温度与预先设定的温度值进行比较,该设定温度可以通过按键以1℃为单位进行调节。
当所测温度超过设定的温度值时,单片机将控制一个发光二极管和一个蜂鸣器进行声光报警,同时控制一个继电器的通断,达到简单调温的目的。
【关键词】单片机;ds18b20;lcd1602;声光报警一、功能简介本设计主要是以数字温度传感器ds18b20采集温度信号,将采集到的温度信号送给stc89c52单片机。
单片机将检测的温度与预先设定的温度值进行比较,该设定温度可以通过两个按键以1℃为单位进行调节。
当超过设定的温度值时,单片机将控制一个发光二极管和一个蜂鸣器进行声光报警,同时控制一个继电器的通断,达到简单调温的目的。
按模块可分为:(1)报警控制模块(2)温度采集模块(3)显示模块。
温度检测及显示要求实现以下功能:(1)用lcd直接显示读数、显示清晰直观。
(2)温度测量范围:0-100℃。
(3)可通过按键实现调节报警温度大小,单位1℃。
(4)精确度高。
(5)稳定性好。
二、方案简介理简单化。
采用温度芯片ds18b20测量温度,体现了作品芯片化这个趋势。
部分功能电路的集成,使总体电路更简洁,搭建电路和焊接电路时更快。
而且,集成块的使用,有效地避免外界的干扰,提高测量电路的精确度。
所以芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。
本方案应用这一温度芯片,也是顺应这一趋势。
单片机温度控制系统是以ms-52单片机为控制核心,报警电路对温度监控的微机控制系统。
基本控制原理:ds18b20检测温度并将信号传送给单片机通过lcd显示出来,键盘设定温度上下限值,当所测温度超出所设置的初始温度时,报警装置响起,同时控制一个继电器的通断,达到简单调温的目的。
三、温度传感器的选取及特性选用美国dallas公司推出的一款单线数字温度传感器,此器件具有体积小,功耗低,精度高,可靠性好,易于单片机接口等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。
(完整word版)基于单片机的DS18B20设计实验报告
第1章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.第2章任务与要求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;第3章方案设计及论证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。
基于单片机和DS18B20的数字温度计
温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域,尤其在热学试验中,有特别重要的意义。
随着人们生活水平的不断提高,,人们对温度计的要求越来越高,传统的温度计功能单一、精度低,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
数字温度计(Digital Thermometer)简称D温度是许多监控系统中的一个重要参数。
TM,它是采用数字化测量技术,把连续的温度值转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
采用单片机控制的数字温度计,由于精度高、可扩展性强、集成方便、抗干扰能力强,得到了广泛的应用。
本设计以单片机和温度传感器为核心,设计数字温度计。
实现对温度的采集、监视和报警。
在温度采集的实现中,使用了AT89C51单片机和温度传感器DS18B20,温度监视部分利用动态驱动技术,以单片机驱动4位LED数码管。
温度测量范围-55℃~+125℃,通过按键设置上下限报警温度,并用4位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到设计要求。
正文还介绍了AT89C51和集成温度传感器DS18B20。
1 设计的意义及主要功能 (3)1.1 意义 (3)1.2 主要功能 (3)2 总体方案设计 (4)2.1 方案比较 (4)2.2 方案论证 (5)2.3 方案选择 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 元器件的选择 (6)3.2 电路原理图 (6)3.3 特殊元器件的介绍 (6)3.3.1 AT89C51介绍 (6)3.3.2 DS18B20介绍 (9)4 总结 (13)5 参考文献 (13)附录 (14)1 设计的意义及主要功能1.1 意义随着人们生活水平的不断提高,数字化无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
数字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,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
基于51单片机DS18B20温度采集器详解
一核心器件的基本构成及特性1.1 AT89S51功能特性89C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品,它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征,它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统,属于80C51基础型单片机版本,集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能。
89C51内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(ROM)32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内时钟振荡电路。
此外,89C51还可工作于低功耗模式,可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU 而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下,保存RAM数据,时钟振荡停止,同时停止芯片内其它功能。
89C51有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
1.2 AT89S51管脚介绍AT89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、并行I/O口(4个8位I/O口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。
它们都是通过片内单一总线连接而成,其基本结构依旧是微处理器(CPU)加上外围芯片的传统结构模式。
但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式,以实现不同的功能。
AT89C51单片机如图所示。
1.1.1引脚功能介绍Vcc(40引脚):接+5V电源。
Vss(20引脚):接地。
XTAL1(19引脚):片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。
XTAL2(18引脚):片内震荡器反相放大器的输出端。
RST:复位引脚,高电平有效。
基于DS18B20的温度控制系统的设计
统。
2 . 2温度采集电路的设计 该 系统采用半导体温度传感器作为敏感元件。 传感器我们采 用
图 3 键 控 单 元 硬 件 电路
了D S 1 8 B 2 0 单 总线可编程温度传 感器, 来 实现对温度 的采集 和转 换, 直接输 出数字量 , 可以直接 和单 片机进行通讯 , 大大简化 了电路
的复 杂度 。D S 1 8 B 2 0应 用广泛 ,性能 可 以满 足题 目的设 计要 求 。 D S 1 8 B 2 0的与单片机的接 口连接电路图如图 2 所示 。
稳定 的设定值 ( 在一定温 度误差范 围内) 。 2 . I 单 片 机 的选 择
图2 D S 1 8 B 2 0的与 单 片 机 的 接 口连 接 电 路 图
P r ¨
单 片机 采用 A T 8 9 C 5 1 作为 本控 制系统 的核心 器件 , A T 8 9 C 5 1 基本型单片机由 C P U系统( 8 位C P U 、 时钟电路、 总线控制) 、 存储系 统 ( 4 K B的程序 存 储器 、 i 2 8 B的数 据存 储 器 、特 殊 功 能寄 存 器 S F R ) 、 I / O 口( 4 个并行 I / O 口) 其他单元 ( 2 个1 6 位定时 / 计数 器 、 1
其测温电路的实现是依靠单片机软件 的编程实现 的。 当
D S I 8 B 2 0 接收到温度转换命令后 , 开始启动转换 。转换 完成后 的温 度值 就以 1 6 位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储 器的 0 , 1 字节 。单 片机可通 过单线接 口 读 到该 数据 , 读 取时低位在 前, 高位在后 , 数据格式以0 .0 6 2 5 ℃/ L S B 形式表示, D S I 8 B 2 0 完 成温度转换后 , 就把测得的温度值( r r ) 与设定值f fH ) 做 比较 , 若T > T H 或T < T L , 则将 该器件内的告警标志置位 , 并对主机发 出的报警搜索 图 4显 示单元的硬件 电路图 命令做出响应。 调节 、测试则是将独立三键以简单 的硬件 电路与软件程序结合 , 看 2 . 3 键控单元电路的设计 是否能实现其在程序设计 中的按键功能 。如图 3 所示 。 键控单元 电路是以独立 的三键方式实现对 系统 温度 的设 定与
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分,常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器,以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明,包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等,本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器,可以直接与单片机通信,通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极,GND为电源负极,DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线(FSR)读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃,精度通常为±0.5℃。
为了方便使用,DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下:1.首先需要引入相关库文件,如:#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象,其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚:OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块:sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中,读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器:sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件,主要实现对温度的控制和调节,其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平,驱动继电器控制电器设备工作。
DS18B20
基于单总线器件DS18B20的温度测量仪发布时间:2009-8-3 阅读次数:228 字体大小: 【小】【中】【大】1 引言许多情况下需要测量温度参数。
通常测温系统的主要器件是热敏电阻,由于它体积小、重复性好、测量方法简单,所以在测温系统中广泛应用。
但采用热敏电阻的测温系统需要A/D转换,而且测量精度不高。
本文采用Dallas公司生产的一种新型温度传感器DS18B20,它集温度测量、A/D转换于一体,其测量范围宽(-55℃~+125℃),精度高(0.0625℃),DS18B20是一款具有单总线结构的器件。
由DS18B20组建的温度测量单元体积小,便于携带、安装。
同时,DS18B20的输出为数字量,可以直接与单片机连接,无需后级A/D转换,控制简单。
由于DS18B20具有单总线特性,便于扩展,可在一根总线上挂接多个DS18B20来组建温度测量网络。
2 硬件电路设计本系统设计采用 Mega8单片机控制DS18B20,由显示电路显示当前温度。
其系统硬件电路如图1所示。
Atmel 的Mega8单片机采用RTSC(精简指令集),指令执行速度快,内嵌8 KB Flash程序存储器,支持ISP(在系统编程),片内含有大容量的RAM区,具有SPT总线、I2C总线、ADC功能。
Mega8单片机体积小,功能强,具有PDIP-28封装及TQFP封装。
DS18B20采用单总线方式和Mega8单片机相连,即DS18B20的1引脚和3引脚接地,2引脚通过一只240 Ω的电阻接至Mega8的PB7引脚,同时将PB7引脚采用一只4.7 kΩ的电阻上拉至VCC。
单总线即只用一根信号线,既供电,又传输数据,而且数据传输是双向的,单总线具有"线与"功能,连接方便,便于扩展。
由于DS18B20采用 CMOS技术,耗电量很小,从总线上"偷"一点电保存到DS18B20内的电容中就可供给器件工作。
串联240 Ω电阻的目的是防止有缺陷的程序损坏DS18B20,如果没有正确地采用OC(集电极开路)或OD(漏极开路)结构驱动DS18B20,而是选择推挽方式,DS18B20可能被烧坏。
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关键词:单片机 温度控制 传感器 数码管
Design of Temperature Control System Based on
Single Chip Microcontroller
Undergraduate: Supervisor:
Abstract: With the development of the society,the control of temperature become more and more important. Temperature is a important physical parameters in production process and scientific experiments.The design and implementation of temperature control system based on single chipmicrocontroller AT89C51 and DS18B20 are introduced in this paper. Temperature data are collected by DS18B20, Temperature settings and current measurements are displayed by digital tube; the temperature settings can be change By the key-presses with 1℃ step. The default temperature value is 45 ℃. When the temperature is under the settings, the heater starts with the red-LED on,oppositely, the heater stopped heating when the temperature is higher than the set value.The system is control convenient, simple, flexibility. After repeated testing, the system can operate stably.
1.1 课题研究的目的及意义..................................................................................2 1.2 课题研究现状分析..........................................................................................2 1.3 技术指标..........................................................................................................2 2.总体设计....................................................................................................................3 2.1 系统设计方案论证..........................................................................................3 2.2 系统结构框图..................................................................................................3 3.硬件设计....................................................................................................................3 3.1 元器件的选择..................................................................................................3