基于ATmega16与DS18B20的智能温控系统的设计

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基于单片机ATmega16的无线温度监测系统

山西电子技术2011年第2期应用实践收稿日期:2011-01-13 修回日期:2011-03-02作者简介:张宁(1981 ),女,河北人,讲师,硕士,主要研究方向为计算机控制、嵌入式系统。

文章编号:1674 4578(2011)02 0033 02基于单片机ATm ega16的无线温度监测系统张宁(华北电力大学电子与通信工程系,河北保定071003)摘要:利用AVR 系列的ATm ega16单片机、无线收发模块n R F24L 01、数字温度传感器D S18B20和LCD 1602液晶显示器设计了无线温度监测系统。

该系统通过配置ATm ega16单片机,采集D S18B20转换的温度量,将温度信息显示在LCD1602液晶显示器上,同时通过无线收发模块将温度信息传送到管理终端进行显示和处理。

系统同时保证当被测温度不在合理范围时发出声音报警信号。

关键词:单片机;ATm ega16;D S18B20;无线温度监测;n RF 24L01中图分类号:TP212 文献标识码:A0 引言随着社会的发展和进步,越来越多的场合对温度的要求日臻严格,温度监控系统的应用日趋受到重视。

在农业发展领域,农业大棚、冷库、培育温室等众多场合都需要温度测量技术。

传统的测温系统都是有线系统,对于一些需要多点测温的场合,使用传统有线测温方式在布设、维护和更新方面存在着很多不便。

为了解决这个问题,设计了一种基于单片机和无线收发模块的无线温度监控系统,结合温度传感器可以很方便构建一个多点分布式智能无线温度监控系统[1]。

1 无线温度监控系统构成系统主要由两部分组成。

如图1所示,第一部分是节点温度测量系统,第二部分是温度显示管理终端。

节点温度测量系统负责测量温度,并将温度值通过无线通信发送到温度显示管理终端。

管理终端接收温度信息并进行显示和发出警报信号,而且在特殊情况下管理终端还可以逆向发送调控信息给节点温度测量系统,实现对温度的调控。

基于DS18B20实现的智能温度定时数据自动记录系统设计

摘要定时数据自动记录系统，是现在自动记录系统的重要组成部分。

温度定时采集记录是现代记录技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。

因此，能够确保快速、准确地测量温度的技术及装置普遍受到各国的重视。

近年来，利用数字式温度传感器以实现温度信息的记录已成为一种发展趋势。

随着科学技术的发展，人们对温度采集的记录的准确度和灵敏度要求越来越高，并且对温度测量系统的智能化有一定的要求，譬如在温度达到允许的最高限时实现报警。

研制更灵敏、更可靠、更精确的温度采集记录系统越来越有必要。

本课题即以上述任务为出发点，拟设计一种智能温度采集记录系统。

DS18B20为主要元器件，该器件能对温度信号进行A／D变换，直接形成数字式温度数据输出。

DS18B20的测温范围为：-55℃~+125℃，其分辨率可达0.0625℃。

通过单片机技术可将DS18B20的温度数据记录起来并读取出来。

这作品与目前市售的温度测试记录仪相比具有体积小、精度高、测量范围宽、记录数据量大、使用方便且成本低等优点。

关键词：DS18B20、单片机、LEDTimed automatic data recording system designScheduled for automatic data recording system is an important part of the automatic recording system.Temperature measurement of modern detection technology is an important part in ensuring product quality, energy conservation and production safety, and so plays a key role. Therefore to ensure fast, accurate temperature measurement devices and technologies widely national attention. In recent years, the use of digital temperature sensors to achieve the temperature information testing temperature detection technology has become a trend. With the development of science and technology, people on the temperature detection accuracy and sensitivity increasingly demanding high and the temperature measurement systems have a certain intelligence requirements, such as the temperature reached the maximum when the realization of the police. The development of more sensitive and more reliable, more accurate temperature detection system increasingly necessary.That is subject to the above tasks as the starting point, to design a smart temperature detection system. The DS18 B20 is main dollar spare part, that spare part can carry on A/D transformation to the temperature signal, becoming a numerical type temperature data to outputted directly, the DS18 B20's measuring scope is:-55 ℃~125 ℃ , its resolution can reach to 0.0625 ℃ .Pass a single slice machine technique can the DS18 B20 of the temperature data read, This work sells currently with city of temperature test record the instrument compare to have a physical volume small, the accuracy is high, the diagraph scope breadth, record data have great capacity, usage convenience and the cost low etc. advantage.KEYWORDS: The DS18 B20, single slice machine, the LED目录1 绪论 (1)2 系统的总体设计概述 (1)2.1作品产生背景 (1)2.2系统总体设计 (2)3硬件电路设计 (2)3.1 单片机AT89S52简介 (2)3.1.1主要特性 (2)3.1.2管脚说明 (3)3.1.3芯片可擦除性 (6)3.2电源电路 (6)3.3复位电路 (6)3.4晶振电路 (7)3.5 LED显示电路 (7)3.6AT89S52温度采集电路 (8)3.6.1 DS18B20电路接法 (8)3.6.2 DS18B20性能特点 (9)3.6.3 DS18B20的使用注意事项 (10)4 软件设计 (10)5 调试过程 (18)5.1硬件调试 (18)5.2软件调试 (19)5.3调试总结 (20)结束语 (21)致谢 (21)参考文献 (23)附录 (24)附录A毕业设计原理图 (24)附录B 设计源程序 (25)1 绪论温度采集自动记录在生活领域、医疗领域、科学研究、生产实践中均有着广泛应用，如测量病人体温、分析气温变化、控制某生产加工车间的温度等。

基于DS18B20的室内智能温度控制系统设计

基于DS18B20的室内智能温度控制系统设计李强;田国栋【摘要】For some specific production of indoor agriculture and industry,a system of intelligent temperature control based on combination ofDS18B20 temperature sensor and ATmage8-microcontroller is proposed.The system is divided into two parts of the PC and MUC;The PC sets temperature and control MCU ATmage8-Microcontroller collect temperature signal through DS18B20.The temperature after processing will compare with the set data.Microcontroller controls the work of the heating module and sets the current temperature to PC.In order to display in the interface.After the experiment test,The system performance is stable,error is in 0.5 ℃,meet the application of smaller indoor area.%对于一些特定的室内农业和工业生产,提出了一种DS18B20温度传感器和ATmage8单片机结合的智能温度控制系统。

该系统主要可分为上位机系统和下位机系统,上位机设定温度范围并控制下位机。

ATmage8单片机通过DS18B20采集温度信号,处理后将温度值与上位机设定阈值作比较。

基于DS18B20的自动温控系统

本设计是以一个保温箱为控制对象，以AT89C51为控制系统核心，通过单片机系统设计实现对保温箱温度的显示和控制功能。

本温度控制系统是一个闭环反馈调节系统，由温度传感器AD590对保温箱温度进行检测，经过调理电路得到合适的电压信号。

经A/D转换芯片得到相应的温度值，将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。

通过对偏差信号的处理获得控制信号，去调节加热器的通断，从而实现对保温箱温度的显示和控制。

本文主要介绍了保温箱温度控制系统的工作原理和设计方法，论文主要由三部分构成。

①系统整体方案设计。

②硬件设计，主要包括温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、键盘设计和控制电路。

③系统软件设计，软件的设计采用模块化设计，主要包括A/D转换模块、显示模块、键盘模块和控制模块等。

关键词：单片机；传感器；温度检测目录1 绪论 11.1 课题设计背景和目的 11.2 国内外研究状况和发展趋势 11.3温度检测的主要方法 21.4课题设计的主要内容 32 系统总体方案设计 42.1系统硬件设计方案 42.1.1 芯片选择 52.1.2 温度检测 52.1.3 A/D转换电路 52.1.4 键盘输入 62.1.5 LED显示 62.1.6 控制电路 62.2系统软件设计方案 63 系统硬件设计73.1 中央处理器73.1.1 AT89C51简介73.1.2管脚说明83.1.3特殊功能存储器103.1.4芯片擦除 " title="下一页">> >> >>| ; 103.1.5复位电路的设计113.1.6时钟电路设计113.2温度传感器AD590 113.3 信号调理电路133.4温度标定143.5 A/D转换163.6 LED显示193.7 键盘接口223.8 控制电路234 系统软件设计254.1程序初始化264.2主程序274.3 A/D转换子程序274.4 标度转换子程序284.5 显示子程序294.6控制子程序304.7 键盘子程序325 结论35参考文献36致谢37附录38附录A 系统硬件原理图38附录B PCB板图391 单片机最小系统PCB板图392 调理电路、控制电路PCB板图39附件附件1、开题报告附件2、原文：TEMPERATURE CONTROL附件3、译文：温度控制1 绪论1.1 课题设计背景和目的在现代化的工业生产中电流、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。

基于DS18B20的温度自动控制系统的设计

-124-/2012.10/基于DS18B20的温度自动控制系统的设计新疆大学电气工程学院司志泽陈志军【摘要】设计一个以AT89S51为主控制器的温度自动控制系统。

采用单总线数字式温度传感器DS18B20采集温度环境，用LCD 128X64液晶显示屏显示。

系统主要由主控制器、测温电路、显示电路和温度调节电路组成，结合KEIL和PROTEUS仿真软件模拟实现控制过程。

经过仿真，整个系统电路简单，测温准确。

【关键词】温度自动控制；AT89S51；DS18B20；LCD 128X641.引言温度是日常生活及工业生产中需要频繁检测及控制的一个量，随着微处理器的高频化及小型化，在电子产品中得到广泛的应用，基于单片机的数字温度计就显得非常普遍和实用。

本文采用DS18B20温度传感器，设计了一套基于单片机AT89C51的数字温度自动控制系统。

克服了传统温度测量的读数麻烦、测量速度慢、精度低、误差大等缺点，并且可以对温度进行调节。

该系统设计电路简单，输出温度用液晶显示，读数更直接，分辨率更高。

2.系统设计该系统由主控制器、测温电路、显示电路和键盘电路组成。

其系统结构如图1所示。

该系统主控制器采用单片机AT89S51，温度传感器为DS18B20，用LCD 128X64液晶显示屏实时显示当前温度及控制温度。

键盘电路采用3*4矩阵键盘来设定需要温度。

AT89S51的P0.0～P0.4通过上拉电阻分别连接LCD 128X64液晶显示屏的E、R/W、RS、/CS2、/CS1，P1.0~P1.7连接LCD 128X64液晶显示屏的DB0~DB7，P2.0~P2.7接键盘电路。

2.1 AT89S51单片机本系统选择ATMEL生产的AT89S51单片机，其特性如下：(1)4KB可编程程序存储器(ROM)；128B内部数据存储器(RAM)；32条双向输入输出线(I/O)；1000次以上的循环写/擦；(2)有ISP在线编程功能，在改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。

基于DS18B20的数字温度计设计

基于DS18B20的数字温度计设计一、课程设计目的1.培养学生文献检索的能力，如何利用Internet检索需要的文献资料。

2.培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3.培养学生综合运用知识的能力和工程设计的能力。

4.培养学生理论联系实际的能力。

5.提高学生课程设计报告撰写水平。

二、设计内容、技术条件和要求1设计内容数字温度计的设计要能实现温度的实时采集与显示，以AT89S51单片机为核心芯片，使用DS18B20数字温度传感器采集环境温度，并通过一组4位共阴极数码管将温度显示出来，也可用LM1602液晶显示屏。

方案一：使用按钮控制温度的采集与显示。

方案二：使用定时控制温度的采集与显示，时间间隔1S。

2 设计要求•设计单片机最小系统（包括复位按钮、晶振电路等）；•DS18B20应用电路设计。

•按键电路设计。

•可使用实验室的实验箱实物实现，也可使用仿真软件Proteus实现。

•绘制实现本设计内容的硬件电路（原理图），系统的组成框图。

•编写本课程设计内容的软件设计（包含程序流程图和对程序注释）。

三、总体设计思想本设计以检测温度并显示温度提供上下限报警为目的，按照系统设计功能的要求，确定系统由5个模块组成：主控器[4]、测温电路，报警电路，按键电路及显示电路。

系统以DS18B20为传感器用以将温度模拟量转化为电压数字量以总线传入单片机，以AT89S51为主芯片，在主芯片对DS18B20传入的温度值进行处理，由单片机程序控制，将经处理后的温度由LM1602液晶显示屏显示出来。

图3-1 数字温度计设计总体的原理图四、硬件设计1、硬件设计图见附件。

2、单片机复位电路工作原理及设计。

硬件图如下图一原理是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而产生按键复位电平，保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。

3、单片机晶振电路工作原理及设计硬件图如下图二晶振电路是提供系统时钟信号。

为了各部分的同步应当引入公用的外部脉冲信号作为振荡脉冲。

基于DS18B20的智能温度控制系统设计

高控制灵敏度。但有静差 , 控制精度低。积分控
制能消除偏差 , 提高控制精度、改善稳态性能 , 但
易引起震荡 , 造成超调。微分控制是一种超前控
制 ,能调节系统速度、减小超调量、提高稳定性 ,但
其时间常数过大会引入干扰、系统冲击大 ,过小则
调节周期长、效果不显著。比例、积分、微分控制
减键
设定温度渐次减少 0. 1 ℃
图 4 温度控制电路 F ig. 4 The c ircu it of tem pera ture con trol
2 系统软件设计
2. 1 系统控制算法 P ID 控制是指比例、积分、微分控制 , 实现
P ID 控制的装置称为 P ID 调节器。传递函数为 :
1 系统硬件设计
1. 1 系统结构框图系统硬件结构示意图如图 1所示。
DS18B20是由美国 DALLAS半导体公司最新推出的一种的“一线总线 ”接口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比 ,它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点 ,可使用户轻松地组建传感器网络 ,从而为测量系统的构建引入全新概念 ,测量温度范围为 - 55～ + 125 ℃,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。它能直接读出被测温度 ,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。它工作在 3～5. 5 V 的电压范围 , 采用多种封装形式 ,从而使系统设计灵活、方便 , 设定分辨率及用户设定的报警温度存储在 EEP2 ROM 中 ,掉电后依然保存。其内部结构见图 2。

基于ATMEGA16的DS18B20测温程序

基于ATMEGA16的DS18B20测温程序完整程序源代码下载：51hei/f/avrds.rarmain 函数：/*程序功能：18B20 测温结果在1602 液晶上显示作者：朱波时间：2012 年1 月31 日说明：PA5 为输入端口18B20 参数:测温范围:-55~+125℃,在-10~+85℃精确度为±5通信方式：单总线*/#include iom16v.h#include macros.h#include “delay.h”#include “display.h”#include“18B20.h”#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint temperture;void main(){ LCD_init();//1602 液晶初始化while(1){ temperture=readTempDS18B20();display();//调用显示函数}}18B20.c：#include iom16v.h#include macros.h#include”18B20.h”#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//开发板上是对PA5 进行操作#define DQ_IN DDRA=~BIT(5)#define DQ_OUT DDRA|=BIT(5)#define DQ_SET PORTA|=BIT(5)#define DQ_CLR PORTA=~BIT(5)#define DQ_R PINABIT(5)//DS18B20 初始化程序uchar ds18b20_reset(){ unsigned char errTime=0;//用于循环计数DQ_OUT;//先设置成输出DQ_CLR;//总线拉低Delay_Us(500);//保持500us(最小为480us,最大为960us)DQ_IN;//1_NOP();while(DQ_R)//探测IO 引脚上是上升沿{ Delay_Us(6);//5.15us errTime++; if(errTime20) return(0x00); //如果等待大于约5.15us*20 就返回0x00，报告复位失败（实际上只要等待15-60us）} errTime=0;while(!(DQ_R))//注意(DQ_R)与DQ_R 不同{ Delay_Us(6);//5.15us errTime++; if(errTime50) return(0x00); //如果等待大于约 5.15us*50 就返回0x00，报告复位失败（实际上只要等待60-240us）}return(0xff);}void ds18b20_write_byte(uchar value)//18B20 写一个字节的程序{ uchar i;for(i=0;i8;i++)//1 个字节有8 位,1 位1 位的传输{DQ_OUT;//先设置成输出。

基于DS18B20的温度传感系统设计方案

摘要基于DS18B20的温度传感系统设计方案，运用Atmel公司AVR系列具有高性能单片机ATmega16作为温度测量的控制核心，结合双线的温度传感器DS18B20实现温度的采集、显示和串口传输。

本温度传感系统的硬件设计主要包括单片机ATmega16外围电路设计，温度传感器DS18B20的外围电路设计以及供电，显示等辅助功能电路设计。

所用的开发板上主控芯片是ATmega16单片机，开发板的开发资源丰富，足够满足本温度采集系统的硬件需求。

本系统的软件由两大部分组成：1、单片机控制软件单片机控制程序主要包括温度传感器DS18B20的驱动程序、单片机定时器0定时中断程序以及单片机UART串口通信和数据命令解析程序。

最终可以实现环境温度的实时采集和显示、定时通过串口发送温度数据以及得到PC端获取温度指令后发送温度数据的功能。

2、PC机部分上位机软件上位机软件主要能实现温度数据的串口收发，以及用户通过鼠标点击查询按钮后获取当前环境温度数据的功能。

预期结果本系统预期要实现环境温度的实时采集显示和定时串口收发以及按照用户需求串口收发的基本功能，是一项有技术含量有意义的单片机作品。

关键词 DS18B20，PC机，AVR单片机，串口，温度测量Content abstractTemperature sensing system based on chip DS18B20 Atmel company design, use with high performance microprocessor ATmega16 AVR series as control core of measurement temperature, combining with the temperature sensor DS18B20 double realize the collection of temperature, display and serial transmission.This temperature sensing system hardware design includes microcontroller ATmega16 peripheral circuit design, the temperature sensor DS18B20 peripheral circuit design and supply, display the auxiliary function circuit design. The development board used ATmega16 microcontroller, master chip is the development of development board rich resources, enough to satisfy this temperature collection system hardware requirements.The software of this system consists of two main components:1 and single-chip microcomputer control softwareSCM control procedure mainly include temperature sensor DS18B20 driver, digital tube real-time display procedures, microcontroller timer 0 timing interruption program and single-chip microcomputer UART serial communication and data commands parsing program. Eventually can realize real-time data acquisition and the environmental temperature display, regularly send temperature data through a serial port and get the PC gain temperature instructions sent after the function of temperature data.2, PC parts PC softwarePC software main can realize temperature data of serial transceiver, and users through the mouse to click inquires the button gets the current environment after the function of temperature data.Expected resultsThis system is expected to achieve environmental temperature collectreal-time display and timing serial transceiver and serial port according to user requirements, the basic function of receiving is a skilled meaningful microcontroller works.Keywords :DS18B20, PC, AVR microcontroller, serial ports, temperature measurement目录摘要-------------------------------------------------------------------------------ⅠContent abstract---------------------------------------------------------------Ⅱ绪论------------------------------------------------------------------1、设计的目的和意义------------------------------------------------------3温度传感器-----------------------------------------------------温度传感器的发展---------------------------------------------------------1.3 论文研究的内容-------------------------------------------------------------- 第二章系统总体的设计---------------------------------------------------------2.1 系统总体结构框图----------------------------------------------------------- 2.2 系统设计硬件的确定--------------------------------------------------------2.2.1 单片机的选择---------------------------------------------------------2.2.2 温度传感器的选型----------------------------------------------------2.2.3 串行通信的选择------------------------------------------------------- 第三章系统的硬件设计-------------------------------------------------------3.1 系统开发板------------------------------------------------------------3.2ATmega16 AVR单片机------------------------------------------------------3.3 DS18B20温度传感------------------------------------------------------- 3.4 UART串行通信设备---------------------------------------第四章系统的编制与实现----------------------------------------------------- 4.1 主程序设计----------------------------------------------------------------- 4.2 DS18B20 模块程序设计--------------------------------------------------- 4.2.1 DS18B20 工作的过程--------------------------------------------------- 4.2.2 DS18B20 工作的时序---------------------------------------------------- 4.2.3 DS18B20 温度程序代码------------------------------------------------- 4.2.4温度采集流程图------------------------------------------------------------ 4.3 显示模块设计--------------------------------------------------------------- 4.3.1 C++4.4串口通信设计---------------------------------------------------------------- 4.4.1单片机端口通信程序设计------------------------------------------------ 4.4.2PC端通信程序设计-------------------------------------------------------- 4.5 现场实测温度显示----------------------------------------------------------- 第五章结论------------------------------------------------------------------------5.1 总结---------------------------------------------------------------------------- 5.2系统实物图-------------------------------------------------------------------- 5.3展望----------------------------------------------------------------------------- 参考文献--------------------------------------------------------------------------- 个人简历--------------------------------------------------------------------------- 致谢----------------------------------------------------------------------------------附录-----------------------------------------------------------------------------------第一章绪论伴随着科学技术的进步和经济的不断发展，温度控制已经成为人类生产生活中不可或缺的一部分。

基于DS18B20的智能测温系统的设计

电子商务与电子政务本栏目责任编辑：李雅琪基于DS18B20的智能测温系统的设计贾海云（合肥财经职业学院，安徽合肥230601）摘要：温度测量在生产生活和工业控制等领域的应用十分广泛，传统温度计有性能单一、使用寿命短、可靠性低等问题。

本设计采用数字温度传感器DS18B20，结合单片机AT89S52控制技术，实现智能测量温度的控制系统。

该系统可设置报警温度的阈值，当测量温度超过设定的警戒温度上下限时，蜂鸣器发出蜂鸣声且指示灯闪烁显示，产生报警信号，同时具有精度高、抗干扰能力强和硬件开销低的特点。

关键词：温度测量；温度传感器DS18B20；单片机AT89S52；报警温度；蜂鸣器；指示灯中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2021)09-0251-02开放科学（资源服务）标识码（OSID ）:1概述温度是衡量仪器仪表、电子设备等器件能否正常工作的一个重要指标，是实现生产自动化需要重点监测的一个参数。

常见的温度测量方法是直接用温度计读取，如水银温度计，酒精温度计等，人们可以观察其刻度值知道当前的温度。

但是这些常见的温度计存在测温精度差，读数不方便等问题。

因此，本设计选用智能数字温度传感器DS18B20和单片机实现温度的监测。

具有单总线接口的数字温度传感器DS18B20，温度的转换精度可以有4种，测量温度范围比较广，可编程实现测温转换精度等优点，被广泛应用于恒温控制器、温度报警系统。

随着电子技术和微型计算机的快速发展，单片机在各行各业发挥的作用与日俱增。

单片机实际上是把一个微型计算机系统集成在单一芯片上,其具有体积小、质量轻、价格便宜、控制能力强等优势。

本设计采用单片机AT89S52作为控制核心，对环境温度进行实时监测；采用温度传感器DS18B20作为温度采集的核心器件；温度的显示采用4个共阳极数码管显示；通过按键设置上下限报警温度；若温度超过限制，启动蜂鸣器和指示灯实现声光报警。

基于DS18B20的单片机温度控制器的设计

实习报告院系：专业班级：姓名：学号：基于DS18B20的单片机温度控制器的设计摘要: 本次实习中选择了DS18B20作为传感器，并和单片机89C51搭建硬件电路，最终实现了基于DS18B20的单片机温度控制器的设计。

DS18B20是新型数字温度传感器,采用它与单片机连接测量温度可简化温度控制器的电路,提高可靠性。

关键词: 89C51 单片机;DS18B20 温度控制器引言计算机的发展日新月异，其技术也突飞猛进，而嵌入式计算机这种专用计算机在当今科学的发展过程中更是不可或缺的。

嵌入式系统是近年来发展很快的计算机方面的学科方向，并迅速渗透到控制、自动化、仪器仪表等学科。

嵌入式方向包括了软硬件协同设计、嵌入式体系结构、实时操作系统、嵌入式产品设计等方面的知识，需要掌握嵌入式系统设计的典型开发工具，培训学生具备嵌入式系统软、硬件的开发能力，对于特定行业领域（如移动终端、数字家庭、信息家电以及对传统产业信息化改造）已经逐步形成了特定的嵌入式开发方法与手段。

随着现代化信息技术的飞速发展，能独立工作的温度检测系统已广泛应用与诸多的领域。

传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，但热敏电阻可靠性差、测量温度准确率低，且必须经过专门的接口电路转换成数字信号后才能进行处理。

它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，特别适合于构成温度检测系统，可直接将温度转化成串行数字信号进行处理。

DS18B20的单片机温度控制器具有电路简单、可靠性高的优点。

本温度控制器对温度进行实时测量并显示,用户可设定最高限报警温度值和最低限报警温度值,有一定的温度控制功能。

一、实习设计目的1.1实习设计要求利用在嵌入式系统课程中所学的嵌入式系统知识和技巧，完成基于DS18B20的单片机温度控制器的设计过程。

此次实习设计的题目是利用嵌入式C语言编程知识和硬件电路板的焊接及测试知识实现温度控制器的功能。

此次实习的基于DS18B20的单片机温度控制器是利用89C51单片机一次查询各传感器的输出信号，然后89C51对输入信号进行相应处理后通过数码管输出，同时还可输出各种报警信号。

使用DS18B20温度传感器设计温度控制系统设计

使用DS18B20温度传感器设计温度控制系统设计设计说明：1.1 使用DS18B20温度传感器设计温度控制系统1.在数码管上可显示采集到的温度（0~99.9℃）2.当温度低于27℃时，蜂鸣器开始以慢地“滴”声报警，P1.0口发光二极管闪烁，当温度继续降低并低于25℃时，蜂鸣器开始以快地“滴”声报警，P1.0和P1.1口发光二极管闪烁。

3.当温度高于30℃时，蜂鸣器开始以慢地“滴”声报警，P1.2口发光二极管闪烁，当温度继续升高并高于32℃时，蜂鸣器开始以快地“滴”声报警，P1.2和P1.3口发光二极管闪烁。

1.2 元件说明：(1)使用的元器件DS18B20：电压范围3.0~5.5V ；温度可测范围-55~+125℃；可编程分辨率为9~12位，对应的可分辨温度为：0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃；测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。

其引脚定义图如下图：(3) 硬件连接图硬件连接图如上图：1.3 工作原理首先看控制DS18B20的指令，只列举此设计用到的，如下表：CCH 跳过ROM44H 温度转换BEH 读暂存器原理：DS18B20测量外部温度，经过温度转换，将温度物理量转换成数字信号，再传送数据到AT89C52，AT89C52控制数码管显示及二极管、扬声器的工作，从而实现了温度在数码管上显示，还有温度范围的亮灯与报警。

1.4 C语言编程见附录1.5 实验结果可将环境温度经过DS18B20温度传感器，在数码管上显示，显示准确。

附录#include<reg51.h>#include<stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit ds=P2^2;For personal use only in study and research; not for commercial usesbit dula=P2^6;sbit wela=P2^7;sbit beep=P2^3;uint temp;float f_temp;uint warn_l1=270;uint warn_l2=250;uint warn_h1=300;uint warn_h2=320;sbit led0=P1^0;sbit led1=P1^1;sbit led2=P1^2;sbit led3=P1^3;unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xbf,0x86,0xdb,0xcf, 0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}; void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void dsreset(){uint i;ds=0;i=103;while(i>0) i--;ds=1;i=4;while(i>0) i--;}bit tempreadbit(){bit dat;ds=0;i++;ds=1;i++;i++;dat=ds;i=8; while(i>0) i--;return(dat);}uchar tempread(){uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tempreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}return(dat);}tempwritebyte(uchar dat) {uint i;uchar j;bit testb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb){ds=0;i++;i++;ds=1;i=8;while(i>0) i--;}else{ds=0;i=8;while(i>0) i--;ds=1;i++;i++;}}tempchange(){dsreset();delay(1);tempwritebyte(0xcc); tempwritebyte(0x44);}uint get_temp(){uchar a,b;dsreset();delay(1);tempwritebyte(0xcc); tempwritebyte(0xbe);a=tempread();b=tempread();temp=b;temp<<=8;temp=temp|a;f_temp=temp*0.0625;temp=f_temp*10+0.5;f_temp=f_temp+0.05; return temp;}display(uchar num,uchar dat) {uchar i;dula=0;P0=table[dat];dula=1;dula=0;wela=0;i=0xff;i=i&(~((0x01)<<(num)));P0=i;wela=1;wela=0;delay(50);}dis_temp(uint t){uchar i;i=t/100;display(0,i);i=t%100/10;display(1,i+10);i=t%100%10;display(2,i);}warn(uint s,uchar led){uchar i;i=s;beep=0;P1=~(led);while(i--){dis_temp(get_temp());}beep=1;P1=0xff;i=s;while(i--){dis_temp(get_temp());}}deal(uint t){uchar i;if((t>warn_l2)&&(t<=warn_l1)){warn(40,0x01);}else if(t<=warn_l2){warn(10,0x03);}else if((t<warn_h2)&&(t>=warn_h1)){warn(40,0x04);}else if(t>=warn_h2){warn(10,0x0c);}else{i=40;while(i--){dis_temp(get_temp());}}}init_com(){TMOD=0x20;PCON=0x00;SCON=0x50;TH1=0xfd;TL1=0xfd;TR1=1;}comm(char *parr){do{SBUF=*parr++;while(!TI);TI=0;} while(*parr);}main(){uchar buff[4],i;dula=0;wela=0;init_com();while(1){tempchange();for(i=10;i>0;i--){dis_temp(get_temp());}deal(temp);sprintf(buff,"%f",f_temp); for(i=10;i>0;i--){dis_temp(get_temp());}comm(buff);for(i=10;i>0;i--){dis_temp(get_temp());}}}使用DS18B20温度传感器设计温度控制系统设计班级：电082班姓名：于川洋学号：33号时间：2011-11.-11仅供个人参考仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

基于ATMEGA16 的温度测试系统(论文)

3.3.DS18B20工作原理 ·····································································12
3.4.DS18B20主要数据部件 ·······························································13
成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深
深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，李老师都始终
给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向李老师致以诚挚的谢意和崇
高的敬意。在此，我还要感谢在一起愉快的度过学习生活的室友，正是
由于他们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文
2.4.开发板硬件原理图······································································7
2.5.ATMEGA16单片机介绍 ··································································9
curves out.
Keywords: Single-chip Microcomputer; temperature measure; DS18B20
Classification: TP2
II
中国计量学院本科毕业设计（论文）
目次
摘要·····································································································Ⅰ

基于DS18B20的温度控制系统设计

目录1、前言 (2)2、温度控制系统设计 (3)2.1方案选择 (3)2.2整体电路设计 (3)3、电路模块设计 (4)3.1电源电路模块 (4)3.2 STC89C52控制芯片 (4)3.3 DS18B20温度控制芯片 (7)3.3.1 DS18B20简介 (7)3.3.2 DS18B20的性能特点 (7)3.3.3 DS18B20供电方式 (8)3.3.4 DS18B20测温原理 (8)3.4复位电路模块 (9)3.5显示电路模块 (10)3.5.1移位寄存器74HC164 (10)3.5.2数码管显示电路 (11)3.6报警电路模块 (12)3.7按键电路模块 (12)4、软件设计 (13)4.1控制流程图 (13)4.2 DS18B20工作过程及时序 (13)4.2.1初始化时序 (13)4.2.2写时序 (14)4.2.3读时序 (15)5、闭环控制 (17)5.1 被控对象的传递函数测定 (17)5.2控制算法 (17)6、系统调试 (20)7、结论 (21)参考文献 (23)附录 (24)1、前言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。

这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。

传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。

控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。

而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D 转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。

基于DS18B20的恒温控制器设计毕业设计

基于DS18B20的恒温控制器设计Designed of The Constant Temperature Which is based on DS18B20摘要恒温控制在任何地方都有着举足轻重的地位，在工业生产中，温度的控制直接影响着工业生产；在家庭中，其直接影响着生活的品质与安慰。

本设计是基于AT89C51单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两部分，其中硬件包括：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、控制程序设计和温度报警程序设计。

编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，用LCD显示，当加热到设定值后立刻报警。

另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。

本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C52作为主控芯片，LCD屏作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

关键词：单片机传感器温度AbstractTemperature control in any place has a pivotal role in the industrial production, the control of the temperature directly affect the industrial production; In the household, its directly influences the quality of the life and comfort .The design is based on AT89C51 single-chip microcomputer control system of the constant temperature box, the hardware and software system is divided into two parts, including hardware including: temperature sensor display and control and alarm design; The software includes: the keyboard management program design shows that the program design control program design and temperature alarm program design write a program combining hardware debugging, will be able to realize the Settings and adjusting the initial temperature, use LCD display, when heated to set data immediately after the alarm in addition, the system through the software to realize error heated flush buttons adjustment, the security of the system to improve the reliability and stability.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

基于DS18B20的智能温度检测系统毕业设计论文

浙江科技学院本科学生毕业设计（论文）题目基于DS18B20的智能温度检测系统摘要:本文主要讨论了当今温度传感器的发展方向，介绍了用单片机控制的、基于数字温度传感器DS18B20的温度测量系统。

重点阐述了DS18B20的工作原理、指令系统、单片机与DS18B20之间的接口、数据传递、通信协议，建立了基于DS18B20的单点、多点温度测量系统。

最后用RS232总线实现了测温系统与PC机的通讯，实现了温度的实时检测与显示。

关键字： DS18B20，多点温度测量，通讯Abstract :After mainly discussing the development direction of current temperature sensor, the paper introduces the temperature measurement system based on the digital temperature sensor DS18B20,which is controlled by 89S52 single chip microcomputer. The working princip1e of the DS18B20, instruction sets, data transmission, the interface and the communication protoco1 between the DS18B20 and single chip microcomputer is expounded specially. The detail design project and concrete implementation of the single and multiple temperature measurement system，which is made up of DS18B20 and 89S52 single chip microcomputer are discussed．The temperature measurement system can communicate with PC by RS232 bus, which can be realized the measurement and display of temperature in the real time in this paper.Keywords：DS18B20, multipoint temperature measurement, communication目录摘要 (I)1 绪论 (1)2 几种常用温度传感器的原理及发展 (2)2.1 引言 (2)2.2 传感器的分类 (2)2.3 传感器的原理及发展 (2)2.3.1 传统的分立式温度传感器—热电偶传感器 (2)2.3.2 集成(IC)温度传感器 (3)2.4 智能温度传感器发展的新趋势 (5)2.4.1 提高测温精度和分辨力 (5)2.4.2 增加测试功能 (5)2.4.3 总线技术的标准化与规范化 (6)2.4.4 可靠性及安全性设计 (6)2.4.5 虚拟温度传感器和网络温度传感器 (7)2.5 小结 (7)3 DS18B20测温系统的设计 (8)3.1 现实测温遇到的问题 (8)3.2 方案论证及比较 (8)3.3 DS1820数字温度传感器的原理与构造 (9)3.3.1 DS18B20的内部结构 (10)3.3.2 DS18B20温度传感器的存储器 (11)3.4 DS1820单点测温系统设计 (14)3.4.1 CPU 模块 (14)3.4.2 数据采集模块 (15)3.4.3 显示模块 (15)3.4.4 系统软件设计 (15)3.5 DS18B20多点测温系统的设计 (25)3.5.1 硬件说明 (25)3.5.2 软件设计 (25)4 DS1820测温系统与PC上位机通讯 (29)4.1 RS-232C介绍 (29)4.2 RS232硬件接口设计 (30)4.2.1 硬件说明 (30)4.3 程序设计 (31)4.3.1 单片机内通信程序的设计 (31)4.3.2 PC 机内通信程序的设计 (32)5 总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (41)附录2 (68)1 绪论温度是一个基本的物理量，自然界中的一切过程无不与温度密切相关。

基于DS18B20的智能测温系统的设计

基于DS18B20的智能测温系统的设计一、本文概述本文旨在探讨基于DS18B20的智能测温系统的设计与实现。

DS18B20是一款常用的数字温度传感器，具有测量准确、稳定性好、抗干扰能力强等特点，因此在许多领域，特别是温度监测和控制系统中得到了广泛应用。

本文将首先介绍DS18B20传感器的基本工作原理和特性，然后详细阐述如何利用该传感器构建一个智能测温系统。

在系统设计方面，本文将关注硬件电路的选择与搭建、软件编程实现、以及系统的整体架构。

硬件设计将包括DS18B20与微控制器的连接电路、电源电路、显示模块等关键部分。

软件编程将实现温度数据的读取、处理、显示以及可能的远程传输等功能。

同时，还将讨论如何通过软件算法提高测温精度和响应速度，以满足实际应用需求。

本文还将探讨系统的可靠性、稳定性和扩展性等问题。

通过合理的硬件和软件设计，确保系统能够在各种环境下稳定运行，并具备一定的故障自诊断和处理能力。

通过预留接口和扩展功能，使系统易于升级和维护，以满足不断变化的用户需求。

本文将全面介绍基于DS18B20的智能测温系统的设计过程，包括硬件搭建、软件编程、系统架构等方面，旨在为相关领域的工程师和研究者提供参考和借鉴。

二、1820传感器原理及特性DS18B20是一款由美国Dallas半导体公司开发的单总线数字温度传感器，具有测量温度范围宽、精度高、抗干扰能力强、接口简单、使用方便、封装形式小、可组网使用等优点，因此在各种测温场合中得到了广泛的应用。

DS18B20传感器的工作原理基于热敏电阻的温度-电阻特性。

其内部包含一个热敏电阻和一个8位的模数转换器（ADC），热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，这个变化被ADC转换成数字信号，然后通过单总线接口输出。

DS18B20具有独特的单总线接口方式，只需一个端口引脚就能与微处理器通信，简化了硬件电路的设计。

DS18B20还具有温度报警功能，当温度超过预设的阈值时，可以通过单总线向微处理器发送报警信号。

基于ATmega单片机的DS18B20温度采集系统

DS1820 MIN TYP MAX
15us 15us 30us
DS1820采样 MIN TYP MAX
15us 15us 30us
图3 DS18B20写“1”时序图
3 温度采集系统的硬件设计
该系统主要有两部分组成，一部分是温度采集部分，一部分是温度显示部分。均采用LED显示。 DS18B20数据线接AVR单片机的PB7，数据线和Vcc间接一 4.7k上拉电阻。显示部分用了 AVR单片机的三个 I/O口，分别PB0、PB1、PB2。在单片机与 LED显示管之间有两片 74LS595移位寄存器，一片控制位码操作，一片控制段码操作。寄存器的特点是能使采集到的温度能够串行输入，并行输出。先移位后通过同步时钟锁存。具体的硬件结构框图如图4。
用,2000(6):66~68 [2]海涛. ATmega系列单片机原理及应用—C语言教程[M].机械
工业出版社,2008. [3]马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大
学出版社,2007.
作者简介海涛，男，硕士生导师，高级工程师，主要研究方向为工
业自动化及检测仪表。邹鸣，男，硕士研究生，研究方向为综合自动化。
控制器读பைடு நூலகம்时间隙
控制器读1时间隙 1us<Trec<
GND
控制器采样 15us
15us 30us
>1us 控制器采样
15us
图2 DS18B20读“1”时序图区
写操作：当主机将数据线从高电平拉至低电平，产生
写起始信号。有两种写时间隙：写1时间隙和写0时间隙。
数据线电平变低后，DS18B20在15μs到60μs这段时间内对