基于18B20的温度测量仪课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告
数字温度计DS18B20课程设计报告1. 课程设计背景数字温度计是一款可以测量温度并输出数字信号的电子设备。
它具有高精度、可编程、低功耗等优点，因此在很多领域都有广泛应用，比如环境温度监测、工业控制、食品加工等。
DS18B20是一款数字温度传感器，它以数字方式输出采集到的温度值，精度高达±0.5℃，提供了多种通信协议，应用灵活。
在本次课程设计中，我们将学习如何使用DS18B20来制作一款数字温度计。
2. 课程设计目标在本次课程设计中，我们的目标是：1.学习数字温度计的工作原理和基本构成；2.掌握DS18B20的使用方法和通信原理；3.制作一款数字温度计，并进行温度测量和数据传输。
3. 课程设计内容3.1 数字温度计的工作原理数字温度计的工作原理是利用温度传感器采集温度信息，然后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换成数字信号，并且通过数字信号处理单元进行处理，并显示在屏幕上。
温度传感器一般分为两种类型，即模拟温度传感器和数字温度传感器。
3.2 DS18B20的使用方法和通信原理DS18B20可以通过多种通信协议与主控板进行通信，如1-wire协议、I2C协议等。
1-wire协议是一种仅使用单个总线的串行协议，利用单总线实现数据传输。
3.3 制作数字温度计我们可以通过编程语言来控制DS18B20进行温度采集，并用LCD屏幕显示温度值。
首先要准备所需的材料和工具，包括Arduino开发板、DS18B20传感器、LCD显示屏、杜邦线、面包板等。
具体步骤如下：•连接DS18B20传感器•连接LCD显示屏•编写程序4. 课程设计成果经过学习和实际操作，我们可以掌握数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
同时，我们可以独立制作一款数字温度计，在温度测量和数据传输方面有了实际经验。
这些知识和技能对于我们学习和研究电子技术都非常有帮助。
5.通过本次课程设计，我们学习了数字温度计的工作原理和基本构成，以及DS18B20的使用方法和通信原理。
基于DS18B20的多点温度测量系统(毕业设计)
目录中文摘要 (III)英文摘要......................................................................................................... I V 1 绪论. (1)1.1课题来源 (1)1.2课题研究的目的意义 (1)1.3国内外现状及水平 (2)1.4课题研究内容 (2)2 系统方案设计 (3)2.1基于模拟温度传感器设计方案 (3)2.2基于数字温度传感器设计方案 (4)2.3方案论证 (4)3 电路设计 (6)3.1工作原理 (6)3.2DS18B20与单片机接口技术 (7)3.3键盘电路设计 (14)3.4显示电路设计 (15)3.5报警电路设计 (16)3.6电源电路设计 (17)4 程序设计 (18)4.1系统资源分配 (18)4.2系统流程设计 (18)4.3程序设计 (24)5 系统仿真 (34)5.1PROTEUS仿真环境介绍 (34)5.2原理图绘制 (35)5.3程序加载 (35)5.4系统仿真 (36)5.5仿真结果分析 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
6 PCB板设计 (39)6.1PCB板设计 (39)6.2PCB板制作 (42)总结 (45)参考文献 (46)附录系统电路图、程序与元件清单 (47)致谢 (51)本设计系统地介绍了基于DS18B20的多点温度测量系统的组成、设计方案、电路原理、程序设计以及系统仿真过程。
DS18B20多点温度测量系统是以AT89C51单片机作为控制核心，智能温度传感DS18B20为控制对象，运用C语言编程实现系统的各种功能。
该系统由单片机最小系统、传感器电路、报警电路、LCD显示电路、行列式键盘电路、电源电路六大部分组成。
基于DS18B20的温度测量系统设计
基于DS18B20的温度测量系统设计概述：DS18B20是一种数字温度传感器，具有精确度高、稳定性好、尺寸小等特点。
本文将基于DS18B20设计一个温度测量系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分内容。
硬件设计：1.传感器模块：DS18B20传感器模块包括一个温度传感器和一个数字转换芯片。
传感器模块通过串行总线与主控设备进行通信，并提供温度数据。
2.单片机：选择一种适合的单片机作为主控设备，负责与传感器模块通信，并实现相关功能。
3.显示模块：通过液晶显示屏或数码管等模块，将测量到的温度实时显示出来。
4.电源模块：为系统提供稳定的直流电源，使系统能够正常工作。
软件设计：1.通信协议：将单片机与传感器模块之间的通信协议设置为1-Wire协议，该协议简单易实现，并且可以同时连接多个传感器。
2.初始化：在系统启动时，初始化单片机与传感器模块之间的通信，并对传感器模块进行必要的设置，如分辨率、精确度等。
3.数据读取：通过1-Wire协议，单片机向传感器模块发送读取温度的指令，传感器模块将温度数据以数字形式返回给单片机。
4.数据处理：单片机接收到温度数据后，进行相应的数据处理，可以进行单位转换、滤波处理等。
5.数据显示：将处理后的温度数据通过显示模块实时显示出来。
系统应用：1.工业自动化：用于监测生产设备的温度，实现设备状态监控和预警功能。
2.室内温控：通过与空调系统或暖气系统的连接，实现室内温度的精确控制。
3.热管理：用于监测电子设备或电路板的温度，保证设备运行时的稳定性和散热效果。
总结：基于DS18B20的温度测量系统设计，通过选用合适的硬件模块和软件设计方案，可以实现精确、稳定的温度测量，并通过通信和显示模块实时反馈温度数据。
该系统具有应用广泛、性能可靠等优点，在工业自动化、室内温控、热管理等领域有着重要意义。
基于DS18B20数字温度计设计报告正文
基于DS18B20数字温度计设计报告正文西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录1 前言 ................................................ .. (1)设计背景 ................................................ ......... 1 设计目标 ................................................ ......... 1 实施计划 ................................................ ......... 1 2 总体方案设计 ................................................ (2)方案比较 ................................................ (2)方案一基于热敏电阻的温度计设计 .............................. 2 方案二基于SHT71的数字温度计设计 ............................ 2 方案三基于DS18B20的数字温度计设计.......................... 3 方案论证 ................................................ ......... 3 方案选择 ................................................ ......... 4 3 硬件设计 ................................................ . (5)单元模块设计 ................................................ .. (5)时钟和复位电路 (5)报警电路 ................................................ .... 5 数码显示电路 ................................................6 电源电路 ................................................ ....7 按键电路 ................................................ .... 7 串口通信电8 核心器件介绍 ................................................ .. (8)单片机STC89C52介绍 (8)DS18B20介绍 (9)4 软件设计 ................................................ (11)温度采集模块 ................................................ .... 11 温度设定模块 ................................................ .... 14 报警模块 ................................................ ........ 15 5 系统整合调试 ................................................ .. (16)硬件调........ 16 软件调试 ................................................ .. (16)I西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 6 系统功能、指标参数 ................................................ .. 18系统功能 ................................................ ........ 18 系统指标参数测试 ................................................18 系统功能及指标参数分析.......................................... 19 7 结论 ................................................ ................ 20 8 总结与体会 ................................................ .......... 21 9西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告积极小的芯片当中，实现了温度传感器的数字式输出、且免调试、免标定、免外围电路。
基于DS18B20的温度检测设计报告
《创新设计实践》设计报告课题：基于DS18B20的温度检测目录目录 (2)基于DS18B20的温度检测 (3)一、设计内容 (3)二、方案论证 (3)三、软硬件电路设计 (4)1、单片机最小系统 (4)（1）AT89C52 (4)（2）时钟振荡器电路 (5)（3）复位电路 (5)2、测温系统 (6)（1）DS18B20测温原理 (6)（2）DS18B20工作过程及接线说明 (6)（3）温度计算方法及管脚图 (7)（4）测温流程图 (8)（5）测温程序 (8)3、显示系统 (10)（1）74LS244的原理图及引脚图 (10)（2）SN7406N (10)（3）显示电路 (11)（4）显示流程图 (12)（5）显示程序 (12)4、蜂鸣器系统 (13)（1）9012（PNP） (13)（2）蜂鸣器电路图： (13)（3）蜂鸣器流程图 (14)（4）蜂鸣器程序 (14)四、所选器件参数 (15)五、调试过程 (15)六、收获 (15)七、参考资料 (15)附录： (17)焊接实物图 (17)电路原理图及PCB封装图 (18)源程序 (19)基于DS18B20的温度检测一、设计内容基于数字温度传感器DS18B20，设计一个温度测量与显示系统的温度检测系统：该系统由51单片机AT89C52控制，并由8位数码管显示实时温度，通过该系统可设置温度上限与下限，以便在温度超过限值时进行报警。
二、方案论证方案一：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，随温度变化时，热敏电阻的阻值变化转化成其电压变化，而后智能芯片将此电压换算成相应的温度值并通过显示器件将此值显示出来，这种设计还需要用到A/D 转换电路、电阻与温度的对应值的计算、冷端补偿的计算，这种测温方法比较麻烦、运算量大，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。
方案二：与传统的热敏电阻相比，DS18B20采用单总线结构能够直接读出被测温度并且根据要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
基于DS18B20的数字温度计课程设计
摘要在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例。
温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
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，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计，就是用单片机实现温度测量，进而达到数控制的目的。
传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于AT89C51单片机的数字温度计的设计用LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求，可以用于温度等非电信号的测量，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。
关键词温度计；单片机；数字控制；DS18B20ABSTRACTIn daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. In the production process, in order to efficiently carry out the production, to be its main parameters, such as temperature, pressure, flow control, etc... Temperature control in the production process of a large proportion. Temperature measurement is the basis of temperature-controlled, more mature technology.Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor.The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure.This article will introduce the single-chip microcomputer-based control of a digital thermometer is used to achieve single-chip temperature measurement, the traditional detection of most of the temperature thermistor for temperature sensor, but the poor reliability of thermistors, temperature measurement accuracy of low - , and must go through a special interface circuit to convert the digital signal processed by the single chip. The use of digital temperature sensor DS18B20 to AT89C51 microcontroller-based design of digital thermometer with LED digital control to the serial transmission of data, temperature display, accurate to achieve the above requirements, can be used for temperature measurement and other non-electrical signal, mainly used for more accurate temperature measurement sites, or research laboratory use, can work independently of the single-chip temperature detection, temperature control system has been widely used in many areasKey words Thermometer；Single-chip；Digital Control；DS18B20目录0 引言 (1)1 绪论 (2)2硬件介绍 (3)2.1 AT89C51单片机 (3)2.1.1概述 (3)2.1.2 基本参数 (3)2.1.3 功能特性 (3)2.1.4 引脚说明 (4)2.2 DS18B20 单线数字温度传感器 (5)2.2.1概述 (5)2.2.2 DS1820的应用 (5)2.2.3 DS18B20的结构介绍 (5)2.3 数码管 (6)3 硬件设计 (7)3.1 整体设计 (7)3.2 时钟振荡器 (8)3.3 DS18B20 的供电方式 (8)3.4 数码管的驱动方式 (9)4软件调试 (10)4.1 整体设计 (10)4.2 测温操作 (11)4.3 报警操作 (13)4.4 数码管使用编码 (14)5 设计过程中出现的问题 (16)6 结论 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)附录 A (20)附录B (28)0 引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制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，但人们对它的要求越来越高，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数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
基于DS18B20数字温度计设计报告正文
目录1 前言 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目标 (1)1.3 实施计划 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案比较 (2)2.1.1 方案一基于热敏电阻的温度计设计 (2)2.1.2 方案二基于SHT71的数字温度计设计 (2)2.1.3 方案三基于DS18B20的数字温度计设计 (3)2.2 方案论证 (3)2.3 方案选择 (4)3 硬件设计 (5)3.1 单元模块设计 (5)3.1.1 时钟和复位电路 (5)3.1.2 报警电路 (5)3.1.3 数码显示电路 (6)3.1.4 电源电路 (7)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6 串口通信电路 (8)3.2 核心器件介绍 (8)3.2.1 单片机STC89C52介绍 (8)3.2.2 DS18B20介绍 (9)4 软件设计 (11)4.1 温度采集模块 (11)4.2 温度设定模块 (14)4.3 报警模块 (15)5 系统整合调试 (16)5.1 硬件调试 (16)5.2 软件调试 (16)6 系统功能、指标参数 (18)6.1 系统功能 (18)6.2 系统指标参数测试 (18)6.3 系统功能及指标参数分析 (19)7 结论 (20)8 总结与体会 (21)9 参考文献 (22)10 附录一：基于DS18B20数字温度计的设计原理图 (23)11 附录二：基于DS18B20数字温度计的设计PCB图 (24)12 附录三：基于DS18B20数字温度计的设计的实物图 (25)13 附录四：基于DS18B20数字温度计的设计C语言程序 (26)1前言自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要的地位。
温度检测在工农业生产、科研和在人们的生活中得到广泛的运用。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发出，单片机也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，人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化、智能化方向发展。
基于18B20温度控制报告
目录1 绪论 (1)1.1 课题来源和研究目的 (1)1.2 温度传感器国内外现状及水平 (1)1.3 课题设计任务 (2)2 主要芯片和器件介绍 (3)2.1 89C52单片机 (3)2.2 DS18B20温度传感器 (4)2.3 1602LCD 显示原理介绍 (6)3 单元电路设计 (8)3.1 温度采集单元电路 (8)3.2 1602LCD显示单元电路 (8)3.3 温度超限报警显示 (9)4系统电路设计 (10)4.1智能温度控制器工作原理 (10)4.2 主程序设计 (10)4.3子程序设计 (11)4.4 LCD 子程序的设计 (12)4.5 元件清单（面包板） (14)5 系统仿真与调试 (15)5.1软件编程与调试简介 (15)5.2 系统仿真调试 (15)6 总结 (18)6.1 心得体会 (18)6.2设计改进 (18)6.3致谢 (18)7 参考文献 (19)附录 (20)1 绪论1.1 课题来源和研究目的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益突出，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。
对温度智能化控制的领域越来越多，如电子厂过锡炉在焊接元器件时对炉温的智能化调节精确度高，家庭生活中热水器对水温的智能化控制等。
温度控制系统是比较常见的和典型的过程系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制，这些都需要智能温度控制器的实现，因此基于这一背景设计了此智能温度控制器，为温度的智能化控制提供了一个解决方案。
当然，对于其他需要控制的项目如空气湿度、喷雾速度等设计都有一定借鉴和参考意义。
目前，国内外关于温度智能控制的设备和仪器也有很多，而且针对不同的温度环境和调节系统都有比较好的案例，但是相应的设备或仪器成本却比较高，所以如果能设计出更经济实惠，方便易用的智能温度控制器将具有更好的市场竞争力。
温度测控与报警系统(18b20)
西安邮电学院测控仪器课程设计报告书题目：温度测控与报警系统院部名称：自动化学院学生姓名：专业名称：班级：时间：摘要本文主要通过温度传感(DS18B20)采集温度信号然后在数码管上显示，首先根据DS18B20的内部结构来设计硬件电路和软件电路的，本次设计采用了3个按键来控制，通过按键之间的协调来温度设定值，由于温度的不同，我们采用不同的信息来作为信号处理，所以硬件电路中用蜂鸣器来报警提醒。
本系统包括温度传感器，数据传输模块，温度显示模块和断电自动保存模块。
其中温度传感器为数字温度传感器DS18B20。
显示模块为液晶显示12864文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
关键词：单片机STC89C52RC温度传感(DS18B20)，液晶显示12864，按键设定控制AbstractThis paper DS18B20 done mainly through sensors to measure temperature and throught it to set the temperature.DS18B20 is the frist in_depth understanding of and in accordance with the internal strucrure of DS18B20 to design hardware and software.by taking into account the temperature settings TH and TL so this design uses four buttons to control,through the coordinating role between information to different as signal,processing.hardware Circu it used as a warning to reind the buzzerThis system include temperature sensor and data transmission, the module displays module and thermoregulation driven circuit from the sensors into figures of the temperature sensors ds18b20, including a list of the data output circuit. the text of every part of the functions and procedure at present.Keyword：TDP stc89c52rc the controller DS18B20 schematics and procedures目录摘要Abstract关键词第一章绪论第二章系统方案设计1、方案设计2、系统总体框图结构第三章方案论证1、单片机方案的比较2、温度检测模块论证3、显示模块论证第四章电路与程序控制系统设计（一）、电源模块（二）温度检测模块（三）单片机最小系统模拟电路（四）程序设计第五章理论分析与测试1、理论分析2、结果测试第六章设计总结与心得体会第七章附录图7附录图（一）电源模块附录图（二）温度检测附录图（三）模拟测试的电路附录图（四）主要程序第一章绪论温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。
基于DS18B20设计的数字温度计课程设计报告
阜阳师范学院物理与电子科学学院电子信息科学与技术专业课程设计题目数字温度计设计队员姓名张荣军, 桂乾，闫利平，王凤，王玉成班级08级电子3班指导教师王宪菊完成日期２０１0 年１2 月1２日目录课程设计要求………………………………………………………………引言……………………………………………………………………………………………第1章．数字温度计总体设计方案………………………………………………………………………………………………1.1数字温度计设计方案论述………………………………………………………………１．１．1方案一…………………………………………………………………………………1．1．２方案二…………………………………………………………………………………第二章数字温度计总体详细设计２.１主控器……………………………………………………………………………………２.1．1.STＣ89S５1特点及特性………………………………………………………………2．１．2.管脚功能说明…………………………………………………………………………2.1.3.振荡器特性……………………………………………………………………………2．１.４.芯片擦除………………………………………………………………………………2.2 温度采集部分设计……………………………………………………………………2．2.１温度传感器DS1８B２０…………………………………………………………………2.２.２ＤＳ18B20温度传感器与单片机的接口电路…………………………………………2.３LCD显示部分电路设计…………………………………………………………………2.4 报警电路的实现…………………………………………………………………………2.5报警上,下限调整电路实现………………………………………………………………2.6 复位电路的实现…………………………………………………………………………第三章系统软件设计3.1主程序……………………………………………………………………………………3.2读出温度子程序…………………………………………………………………………3.３温度转换命令子程序……………………………………………………………………３.4 计算温度子程序…………………………………………………………………………4总结与体会…………………………………………………………………………………5参考文献……………………………………………………………………………………附件1:Protues仿真截图附件2:程序代码引言随着人们生活水平的不断提高，单片机控制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，但人们对它的要求越来越高，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数单片机技术入手，一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
基于ds18b20的数字温度计设计报告
基于ds18b20的数字温度计设计报告
一、引言
随着科技的进步，温度的测量和控制变得越来越重要。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有测量准确度高、体积小、接口简单等优点，广泛应用于各种温度测量场合。
本报告将介绍基于DS18B20的数字温度计设计。
二、DS18B20简介
DS18B20是一款由美国Dallas公司生产的数字温度传感器，可以通过数据线与微处理器进行通信，实现温度的测量。
DS18B20的测量范围为-55℃～+125℃，精度为±0.5℃。
三、数字温度计设计
1.硬件设计
数字温度计的硬件部分主要包括DS18B20温度传感器、微处理器、显示模块等。
其中，DS18B20负责采集温度数据，微处理器负责处理数据并控制显示模块显示温度。
2.软件设计
软件部分主要实现DS18B20与微处理器的通信和控制显示模块显示。
首先，微处理器通过数据线向DS18B20发送命令，获取温度数据。
然后，微处理器将数据处理后发送给显示模块，实现温度的实时显示。
四、测试结果
经过测试，该数字温度计的测量精度为±0.5℃，符合设计要求。
同时，该温度
计具有测量速度快、体积小、使用方便等优点，可以广泛应用于各种温度测量场合。
五、结论
基于DS18B20的数字温度计具有高精度、低成本、使用方便等优点，可以实现高精度的温度测量和控制。
随着科技的发展，数字温度计的应用将越来越广泛，具有广阔的市场前景。
基于DS18B20的温度检测系统-课程设计
《测控系统原理与设计》课程设计报告课题：温度检测系统班级物理系电学号09417325 09417322学生姓名罗柱、李亚成指导教师朱高峰2012年4月绪论1课题要求本设计要求系统测量的温度的点数为4个，测量精度为0.5 C,测温范围为-20 C〜+80C。
采用液晶显示温度值和路数，显示格式为：温度的符号位,整数部分,小数部分,最后一位显示C。
显示数据每一秒刷新一次。
总体方案设计2.1方案介绍本该方案使用了AT89C51单片机作为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，采用多个温度传感器对各点温度进行检测，通过4X4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128X64 LCD莫块，使用LM386作为报警电路中的功率放大器。
如图2.1为系统总体框图。
图2.1基于数字温度传感器测量系统框图本课题采用数字温度传感器DS18B20乍为测为测温元件,它具有如下特点：(1) 只要求一个端口即可实现通信。
(2) 在DS18B2（中的每个器件上都有独一无二的序列号。
实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
测量温度范围在-55C到+ 125C之间。
(5) 数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
6）内部有温度上、下限告警设置。
三、硬件电路设计3.1 测温电路DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出北侧温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下：①独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；②多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能;③无须外部器件；④可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V ；⑤零待机功能;⑥温度以9 或12 位数字量读出；⑦用户可定义的非易失性温度报警设置；⑧报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件;⑨负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作;DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图3.1所示。
基于DS18B20温度传感器的数字温度计课程设计
基于DS18B20温度传感器的数字温度计课程设计基于DS18B20温度传感器的数字温度计课程设计摘要本文设计了一种基于AT89C51 单片机与DS18B20 的温度测量装置。
通过AT89C51 单片机驱动数字温度传感器DS18B20，进行温度数据采集、读取、处理，并通过数码管显示出来。
该系统还可扩展成为多点温度采集系统。
关键词：温度、控制、监测。
方案论证：1、温度传感器：方案一：采用热敏电阻可满足方案要求，但热敏电阻精度低，重复性和可靠性差，对于精度要求较高的温度不适用，而且采用热敏电阻要求复杂的电路和算法，增加了设计复杂度。
方案二：采用专用的集成温度传感器（如AD590、LM35/LM45）和数字化温度传感器（DS18B20、DS1620）测温，数字化温度传感器具有接口简单、直接数字量输出、精确度高等优点。
DS18B20是DALLAS 公司的最新单线数字温度传感器，它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的特点，使用户可轻松的组件传感网络，它的温度测量范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内，精度为+0.5℃。
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，适合于恶劣环境的温度测量，如：环境控制、设备活过程控制、温度类消费电子产品等DS18B20支持3~5.5V 的电压范围，是系统设计更灵活，更方便，更便宜，体积更小，DS18B20可疑程序设定9~12位的分辨率，精度为+0.5℃，分辨率设定及用户设定的报警温度存储在E2RPOM中，掉电后依然保存。
因此本方案选用DS18B20作为温度测量传感器。
2、单片机系统，电源模块。
显示模块由于本课程设计是基于已有的AT89C51单片机，该单片机需要仿真实现软硬件的调试，所以电源采用电脑供电，显示模块采用单片机上的共阴数码管。
3、确定方案：为了其智能性和通用性，本方案采用已有的AT89c51单片机作为控制器，单总线温度传感器DS18B20进行温度采集，由于AT89C51需用电脑进行软硬件的调试，因此电源模块采用单片机电源供电，显示模块采用单片机上的共阴数码管。
基于DS18B20的温度测量系统设计
基于DS18B20的温度测量系统设计一、引言温度测量是现代生活中很常见的一项测量工作。
在很多领域中，如农业、医疗和工业等，温度的准确测量对于保持合适的环境和防止设备损坏至关重要。
因此，设计一种高精度、稳定可靠的温度测量系统至关重要。
本文将基于DS18B20温度传感器进行详细的设计。
二、DS18B20概述DS18B20是一种数字温度传感器，它可以提供9至12位的温度数据精度。
它使用单总线接口进行通信，并且可以在不同分辨率下进行配置以满足不同的应用需求。
该传感器具有很多优点，如精度高、体积小、能够长时间稳定工作等。
三、系统设计1.硬件设计硬件设计是温度测量系统设计的基础。
设计中需要考虑到供电电源、连接方式和传感器位置等因素。
(1)供电电源：传感器和测量电路通常需要稳定的电源供应，可以选择直流电源或者电池供电，需要根据实际需求进行选择。
(2)连接方式：DS18B20可以通过单总线接口进行连接，可以选择串行线连接传感器和控制器。
(3)传感器位置：传感器的位置也是需要考虑的因素，需要确保传感器可以完全接触到被测物体表面，并且避免外部因素对测量结果的影响。
2.软件设计软件设计是温度测量系统设计中非常重要的一部分，它主要包括传感器数据采集和数据处理等方面。
(1)传感器数据采集：DS18B20可以通过单总线接口进行数据采集，基于单总线协议，可以实现多个传感器的并行测量。
在软件设计中，需要使用相应的驱动程序来实现对传感器的读取，并通过相应的接口将数据传输给控制器。
(2)数据处理：采集到的温度数据需要进行处理，可以选择直接将数据输出，也可以进行一些算法处理，如平均值滤波、差值滤波等，以提高数据的稳定性和准确性。
四、系统测试设计完成后，需要进行系统测试以验证设计的正确性和可靠性。
1.传感器测试：首先需要测试传感器的准确性和响应时间等指标，可以将传感器置于稳定温度环境下，并使用标准温度计进行对比，以验证传感器的准确性。
大三上课设实验(DS18B20)报告
简易温度测量仪班级：0120902队员：指导老师：摘要温度测量仪主要有以DS18B20为核心的温度采集电路，以蜂鸣器为核心的报警电路以及学习板电路三部分电路构成。
软件实现方面包括三个模块：温度采集模块、报警模块、按键与显示模块。
本温度测试仪采用数码管显示温度测试范围0～＋125℃,可实现两点温度测量、摄氏温度华氏温度相互转换、设置温度显示精度、设置报警温度上下限、蜂鸣器报警等五个功能。
关键词：温度测量仪 DS18B20 蜂鸣器分辨率多点测量目录目录……………………………………………………１第一章设计目的 (3)第二章方案的选取 (3)第三章DS18B20测温电路系统设计要求 (4)第四章DS18B20测温电路系统设计 (5)1.DS18B20测温电路的组成框图 (5)2. DS18B20的简介 (5)2.1 DS18B20的内部结构 (6)2.2 DS18B20的工作过程及时序 (7)3. 系统硬件电路 (10)3.1 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (10)3.2 蜂鸣器电路 (11)4. 系统软件设计 (11)4.1系统主程序流程图 (11)4.2重点模块程序分析 (12)第五章系统测试和结论 (14)6.1测试条件及方案 (14)6.2测试结果和分析 (15)第六章设计体会 (15)一、设计目的1．进一步熟悉和掌握DS18B20芯片的结构及工作原理。
2．掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。
3．通过课程设计，掌握以单片机核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。
4．通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。
5．通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发单片机应用系统的全过程，为今后从事相应打下基础。
6.了解 DS1820数字温度传感器特性7. 掌握单片机基本功能的运用、简单接口电路如键盘、数码管显示电路设计及其相应驱动软件的编制软、硬件系统的调试二、方案的选取方案一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，感温电路比较麻烦。
基于18B20的温度测量仪课程设计报告
目录第一章单片机原理及应用技术课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章基于18B20的温度测量仪设计任务 (2)2.1 设计内容及要求 (2)2.2 课程设计的要求 (2)2.2.1 控制要求 (2)2.2.2 设计要求 (2)第三章系统的硬件设计与选型 (3)3.1 总体设计思想与选型 (3)3.2 硬件设计方案 (3)3.3 硬件设计系统原理图 (3)3.4 选型芯片及其各自功能说明 (5)3.4.1 89C51的引脚与功能简介 (5)3.4.2 DS18B20的引脚与功能简介 (8)3.4.3 74LS138的引脚与功能简介 (13)3.4.4 74LC573的引脚与功能简介 (15)3.4.5 数码管简介 (15)第四章软件设计 (17)4.1 源程序说明 (17)第五章系统调试及使用说明 (20)5.1 系统使用说明 (20)5.2 系统调试 (25)收获、体会 (26)附录系统源程序及实物图 (27)第一章单片机原理与技术应用课程设计的目的意义1.1 课程设计目的《单片机原理及技术应用》主要内容包括MCS-51单片机的内部结构、指令系统、汇编语言和C语言程序设计、并行接口和并行设备的扩展、中断系统结构与应用、定时器／计数器原理与应用、串行接口与串行通信、模拟量接口以及单片机应用系统设计技术。
本课程设计目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，是通过设计单片机检测系统，加深学生对单片机技术的了解，进一步掌握其程序设计与硬件接口技术。
本课程的主要任务是运用所学单片机技术、单片机原理等方面的知识，设计出一台以89C51MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。
1.2 课程设计在教学计划中的地位和作用本课程是生物医学工程的一门主要专业课之一。
以MCS-51系列的8位单片机为教学对象，介绍单片机的发展概况、原理及应用。
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目录第一章单片机原理及应用技术课程设计的目的意义 (2)1.1 设计目的 (2)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章基于18B20的温度测量仪设计任务 (2)2.1 设计内容及要求 (2)2.2 课程设计的要求 (2)2.2.1 控制要求 (2)2.2.2 设计要求 (2)第三章系统的硬件设计与选型 (3)3.1 总体设计思想与选型 (3)3.2 硬件设计方案 (3)3.3 硬件设计系统原理图 (3)3.4 选型芯片及其各自功能说明 (5)3.4.1 89C51的引脚与功能简介 (5)3.4.2 DS18B20的引脚与功能简介 (8)3.4.3 74LS138的引脚与功能简介 (13)3.4.4 74LC573的引脚与功能简介 (15)3.4.5 数码管简介 (15)第四章软件设计 (17)4.1 源程序说明 (17)第五章系统调试及使用说明 (20)5.1 系统使用说明 (20)5.2 系统调试 (25)收获、体会 (26)附录系统源程序及实物图 (27)第一章单片机原理与技术应用课程设计的目的意义1.1 课程设计目的《单片机原理及技术应用》主要内容包括MCS-51单片机的内部结构、指令系统、汇编语言和C语言程序设计、并行接口和并行设备的扩展、中断系统结构与应用、定时器／计数器原理与应用、串行接口与串行通信、模拟量接口以及单片机应用系统设计技术。
本课程设计目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，是通过设计单片机检测系统，加深学生对单片机技术的了解，进一步掌握其程序设计与硬件接口技术。
本课程的主要任务是运用所学单片机技术、单片机原理等方面的知识，设计出一台以89C51MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。
1.2 课程设计在教学计划中的地位和作用本课程是生物医学工程的一门主要专业课之一。
以MCS-51系列的8位单片机为教学对象，介绍单片机的发展概况、原理及应用。
主要内容：单片机的基本概念，MCS-51系列单片机的结构，MCS-51系列单片机指令系统，程序设计基础，中断系统，MCS-51系列单片机内部定时器/计数器及其应用，串行接口，单片机应用系统扩展设计基础，模拟量输入输出接口技术，人机接口技术，功率接口技术，单片机应用系统设计技术，单片机应用系统举例，新型单片机介绍等。
学生获得的知识和能力：单片机的基本结构和原理、指令系统、汇编语言程序设计、C51开发技术，简单的单片机应用系统的设计等。
《单片机原理及应用》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
第二章基于18B20的温度测量仪设计任务2.1 设计内容基于18B20的温度测量仪是以温度传感器DS18B20为关键的测温系统，测得的温度由三位数码管显示，精确到一度。
2.2 课程设计要求掌握18B20温度传感器原理；三位数码管显示温度值。
2.2.1 控制要求设计技术参数，温度测量精确到一度。
2.2.2 设计要求设计出硬件电路，说明工作原理，编写程序，调试、得到要求现象。
第三章系统硬件设计与选型3.1 总体设计思想与选型本次课程设计会用到的主要器件是51单片机和DS18B20温度传感器以及数码管，主要就是通过温度传感器的检测，把实际测得的温度值转换成二进制，再传回单片机处理，然后通过数码管显示出温度值。
其次是74LS138和74LCX573芯片，用来控制数码管显示。
3.2硬件设计方案系统的硬件部分主要包括：电源、晶振、复位、单片机、数码管、DS18B20、74LS138和74LCX573。
3.3 硬件设计系统原理图硬件电路原理图反映了所用到的芯片的连接情况，也可以清楚看到各硬件是如何连接的，具体请看图3.4 选型芯片及其各自功能说明3.4.1 芯片列表依照设计思路，本次设计使用了如下芯片：1.微处理器89C512.温度传感器 DS18B203.译码器 74LS1384.集成芯片74LC5733.4.2 89C51的引脚与功能简介MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年推出的高性能8位单片机，它包含51和52两个子系列。
单片机由于体积小、功耗低、易于产品化，面向控制，抗干扰能力强，适用温度范围宽，可以方便地实现和分布式控制等优点，因而被广泛地应用于各种控制系统和分布式系统中。
89C51和MCS-51是完全兼容的，是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器。
其主要特点如下：• 8位CPU。
•工作频率最高为24M。
• 128B数据存储器。
• 4KB程序存储器。
•程序存储器的寻址空间为64KB。
•片外数据存储器的寻址空间为64KB。
• 128个用户位寻址空间。
• 21个字节特殊功能寄存器。
• 4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3。
•两个16位定时/计数器。
•两个优先级别的5个中断源。
• 1个全双工的串行I/O接口，可多机通信。
• 111条指令，喊乘法指令和除法指令。
•较强的位处理能力。
•采用单一+5V电源。
对于89C52而言，不同之处在于：有256B的数据存储器、8K的程序存储器、全双工串行I/O接口、6个中断源、3个16位定时/计数器，工作频率可升直33Mhz。
比51拥有更高的性能。
图1-1是51单片机的接口硬件分布图我们此次采用的是AM-51H学习板（如图1-2），板载的芯片是89C52芯片，拥有丰富功能模块及外接电路，如图的标注。
I. 89C51单片机两种封装形式:(1) 双列直插（PDIP）: 40引脚。
(2) 方形（PLCC）封装形式: 44引脚，有4条引脚是空脚（标为NC）。
图3-2（a）为引脚排列图。
图3-2（b）为逻辑符号图。
II. 89C51引脚功能：1. 电源引脚Vcc和Vss(1) Vcc ：电源端，接+5V电源。
(2) Vss ：接地端。
2. 外接晶体引脚XTALl和XTAL2(1) XTAL1：片内振荡电路的输入端；(2) XTAL2：片内振荡电路的输出端。
3. 控制信号引脚(1) RST / VPD：RST是复位信号输入端，高电平有效。
出现两个机器周期以上的高电平时复位；图3-4 89C51单片机引脚排列及逻辑符号图•RST引脚的第二功能：备用电源VPD的输入端；•当主电源VCC发生故障，降低到规定值时，此引脚可接备用供电，由VPD向内部RAM提供备用供电，以保持片内RAM中的数据。
(2) ALE/PROG：地址锁存允许信号•访问外部存储器时，ALE信号的输出用于锁存低8位地址的控制信号。
•信号频率为振荡器的1/6；•ALE端可以驱动8个TTL负载；•对Flash存储器编程时，用于输入编程脉冲信号。
(3) /PSEN：片外程序存储器读选通信号•低电平有效，可驱动8个TTL负载。
(4) /EA(VPP)：片内、外程序存储器选择端•编程电压输入端；•当/EA端为高电平时，先访问片内EPROM；•当/EA端接地时，只访问片外EPROM；•在Flash存储器编程时，提供编程电压。
4. I / O引脚(1) P0口（P0.0～P0.7）：•第一功能：通用I/O口，用来输入/输出数据•第二功能：当CPU访问片外存储器时，分时提供低8位地址和高8位数据的复用总线。
(2) P2口（P2.0～P2.7）：•第一功能：不扩展片外存储器时，作为通用I/O口。
•第二功能：扩展片外存储器时，输出片外存储器的高8位地址。
(3) P1口（P1.0～P1.7）：•第一功能：通用I/O口。
•第二功能：片内ROM编程或校验时，输入片内ROM的低8位地址。
(4) P3口（P3.0～P3.7）：•第一功能：通用的I/O口。
•第二功能：控制功能。
III. 89C51的外部总线外部总线结构图如图3-5所示。
图3-5 外部总线结构图(1) 地址总线(AB)。
16位，寻址范围64KB。
高8位(A15～A8)由P2口输出，低8位(A7 ～A0)由P0口输出。
(2) 数据总线(DB)。
8位，由P0口提供。
(3) 控制总线(CB)。
由4条控制线和P3口的第二功能状态组成。
IV. 89C51的内部结构89C51单片机在一块芯片中集成了CPU、RAM、 ROM、定时器/计数器和I/O口等基本功能部件。
各功能部件由内部总线连接在一起。
89C51基本结构见图3-6所示。
图3-6 89C51单片机基本结构图CPU是单片机的核心部件，由运算器和控制器等部件组成。
运算器的功能主要是进行算术运算和逻辑运算。
由8位ALU单元，两个8位的暂存器，8位的累加器ACC、B寄存器，程序状态寄存器PSW等组成。
控制器用于控制单片机各部分的运行，由程序计数器PC，指令寄存器、译码器及定时控制逻辑和数据指针DPTR组成。
3.4.3 DS18B20温度传感器简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器芯片，具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量范围为-55℃~+125℃，可编程为9-12为A/D转换精度，测量分辨率可达0.0625℃，被测温度用16位补码方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少。
可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。
（一）DS18B20的主要特性如下：1、适应电压范围宽：3.0V-5.5V，在寄生电源方式可有数据线共电。
2、在使用中不需要任何外围元件。
3、独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条信号线既可实现微处理器与DS18B20的双向通信。
4、温度范围：-55℃~+125℃，在-10℃-+85℃时精度为±0.5℃。
5、编程可实现分辨率为9-12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
6、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度值转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。