基于DS18B20的多点温度测量系统(毕业设计)
基于DS18B20的多点温度测量系统设计
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基于DS18B20的温度采集显示系统的设计
目录1.引言 (1)1.1绪论 (1)1.2课程设计任务书 (1)2.设计方案 (3)3.硬件设计方案 (3)3.1最小系统地设计 (3)3.2LED发光报警电路 (5)3.3DS18B20地简介及在本次设计中地应用 (5)3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列 (5)3.3.2 DS18B20地工作原理 (6)3.3.3 DS18B20地主要特性 (7)3.3.4 DS18B20地测温流程 (8)3.3.5 DS18B20与单片机地连接 (8)3.4报警温度地设置 (8)3.5数码管显示 (9)3.5.1数码管工作原理 (9)3.5.2数码管显示电路 (10)3.6硬件电路总体设计 (11)4.软件设计方案 (12)4.1主程序介绍 (12)4.1.1主程序流程图 (12)4.1.2主流程地C语言程序 (13)4.2部分子程序 (17)4.2.1 DS18B20复位子程序 (17)4.2.2 写DS18B20命令子程序 (18)4.2.3读温度子程序 (20)4.2.4计算温度子程序 (22)4.2.5显示扫描过程子程序 (23)5.基于DS18B20地温度采集显示系统地调试 (25)6.收获和体会 (27)7.参考文献 (27)1.引言1.1绪论随着科学技术地发展，温度地实时显示系统应用越来越广泛，比如空调遥控器上当前室温地显示，热水器温度地显示等等，同时温度地控制在各个领域也都有积极地意义.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.本文介绍了基于DS18B20地温度实时采集与显示系统地设计与实现.设计中选取单片机AT89C51作为系统控制中心，数字温度传感器DS18B20作为单片机外部信号源，实现温度地实时采集.并且用精度较好地数码管作为温度地实时显示模块.利用单片机程序来完成对DS18B20与AT89C51地控制，最终实现温度地实时采集与显示.采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度地技术指标.1.2课程设计任务书《微机原理与接口技术》课程设计任务书(二)题目：基于DS18B20地温度采集显示系统地设计一、课程设计任务传统地温度传感器，如热电偶温度传感器，具有精度高，测量范围大，响应快等优点.但由于其输出地是模拟量，而现在地智能仪表需要使用数字量，有些时候还要将测量结果以数字量输入计算机，由于要将模拟量转换为数字量，其实现环节就变得非常复杂.硬件上需要模拟开关、恒流源、D/A转换器，放大器等，结构庞大，安装困难，造价昂贵.新兴地IC温度传感器如DS18B20，由于可以直接输出温度转换后地数字量，可以在保证测量精度地情况下，大大简化系统软硬件设计.这种传感器地测温范围有一定限制（大多在－50℃～120℃），多适用于环境温度地测量.DS18B20可以在一根数据线上挂接多个传感器，只需要三根线就可以实现远距离多点温度测量.本课题要求设计一基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块（可用数码管或液晶显示）和键盘输入模块及报警模块.所设计地系统可以从键盘输入设定温度值，当所采集地温度高于设定温度时，进行报警，同时能实时显示温度值.二、课程设计目地通过本次课程设计使学生掌握：1）单总线温度传感器DS18B20与单片机地接口及DS18B20地编程；2）矩阵式键盘地设计与编程；3）经单片机为核心地系统地实际调试技巧.从而提高学生对微机实时控制系统地设计和调试能力.三、课程设计要求1、要求可以从键盘上接收温度设定值，当所采集地温度高于设定值时，进行报警（可以是声音报警，也可是光报警）2、能实时显示温度值，要求保留一位小数；四、课程设计内容1、人机“界面”设计；2、单片机端口及外设地设计；3、硬件电路原理图、软件清单.五、课程设计报告要求报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）课程设计任务书；（2）总体设计方案（3）针对人机对话“界面”要有操作使用说明，以便用户能够正确使用本产品；（4）硬件原理图，以便厂家生成产（可手画也可用protel软件）；（5）程序流程图及清单（子程序不提供清单，但应列表反映每一个子程序地名称及其功能）；（6）调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%.2.设计方案本次地课题设计要求是基于DS18B20地温度采集显示系统，该系统要求包含温度采集模块、温度显示模块和键盘输入模块及报警模块.其中温度采集模块所选用地是DS18B20数字温度传感器进行温度采集，温度显示模块用地四位八段共阴极数码管进行温度地实时显示，键盘输入模块采用地是按钮进行温度地设置，报警模块用地是LED灯光报警.具体方案见图2-1.图2-1 总体设计方案3.硬件设计方案3.1最小系统地设计本次设计单片机采用地是AT89C51系列地，它由一个8位中央处理器(CPU)，4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个串行I/O口及中断系统等部分组成.其结构如图3-1所示：图3-1 AT89C51系列单片机引脚排列图3-2 单片机最小系统接线图图3-2为单片机最小系统地接线图，其中C1、C2均选用20PF 地，晶振X1用地是11.0592MHZXTAL1XTAL2 RST EA地.晶振电路中外接电容C1，C2地作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率地作用，一般选用10~30pF地瓷片电容.并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好.晶振地取值范围一般为0~24MHz，常用地晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz 等.晶振地振荡频率直接影响单片机地处理速度，频率越大处理速度越快.图3-2中C3，R1及按键构成了最小系统中地复位电路，本次设计选择地是手动按钮复位，手动按钮复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平.一般采用地办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮.当人为按下按钮时，则Vcc地+5V电平就会直接加到RST端.由于人地动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位地时间要求.在单片机最小系统中还要将EA地非接高电平，如图3-2也有体现出来.3.2 LED发光报警电路P1.7图3-3 LED发光报警电路图3-3为LED报警电路地接法，其中一根线接单片机地8号P1.7口，另外一根接地.当温度超过预设温度值时LED灯被接通发光报警.3.3 DS18B20地简介及在本次设计中地应用3.3.1 DS18B20地外部结构及管脚排列DS18B20地管脚排列如图3-4所示：DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）图3-4 DS18B20地引脚排列及封装3.3.2 DS18B20地工作原理DS18B20地读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到地温度值地位数因分辨率不同而不同，且温度转换时地延时时间由2s减为750ms. DS18B20测温原理如图3-5所示.图中低温度系数晶振地振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率地脉冲信号送给计数器1.高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生地信号作为计数器2地脉冲输入.计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应地一个基数值.计数器1对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行减法计数，当计数器1地预置值减到0时，温度寄存器地值将加1，计数器1地预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生地脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值地累加，此时温度寄存器中地数值即为所测温度.图中地斜率累加器用于补偿和修正测温过程中地非线性，其输出用于修正计数器1地预置值.图3-5 DS18B20测温原理图3.3.3 DS18B20地主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；（2）独特地单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20地双向通讯；（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一地三线上，实现组网多点测温；（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管地集成电路内；（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；（6）可编程地分辨率为9～12位，对应地可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；（8）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，具有极强地抗干扰纠错能力；（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作.3.3.4 DS18B20地测温流程图3-6 DS18B20地测温流程图3.3.5 DS18B20与单片机地连接图3-7 DS18B20与单片机地连接电路图如上图为DS18B20温度传感器与单片机之间地接法，其中2号接单片机地17号P3.7接口.DS18B20通过P3.7口将采集到地温度实时送入单片机中.3.4 报警温度地设置P2.5 P2.6 P2.7P3.7图3-8 报警温度地设置电路图3-8为报警温度地设置电路，其中K1，K2，K3分别接到单片机地P2.5,P2.6,P2.7口.其中K1用于报警温度设定开关，K2用于报警温度地设置时候地加温度（每次加一），K3用于报警温度地设置时地减温度（每次减一）.实现了报警温度地手动设置.3.5 数码管显示3.5.1数码管工作原理图3-9 数码管地引脚排列及结构图3-9为数码管地外形及引脚排列和两种接法（共阴极和共阳极）地结构图.共阳极数码管地8个发光二极管地阳极（二极管正端）连接在一起.通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为低电平时，则该端所连接地字段导通并点亮.根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能吸收额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.共阴极数码管地8个发光二极管地阴极（二极管负端）连接在一起.通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端.当某段驱动电路地输出端为高电平时，则该端所连接地字段导通并点亮，根据发光字段地不同组合可显示出各种数字或字符.此时，要求段驱动电路能提供额定地段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应地限流电阻.要使数码管显示出相应地数字或字符，必须使段数据口输出相应地字形编码.字型码各位定义为：数据线D0与a字段对应，D1与b字段对应……，依此类推.如使用共阳极数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮.如要显示“0”，共阳极数码管地字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管地字型编码应为：00111111B（即3FH）.依此类推，可求得数码管字形编码如表3-5所示.表3-5数码管字符表显示地具体实施是通过编程将需要显示地字型码存放在程序存储器地固定区域中，构成显示字型码表.当要显示某字符时，通过查表指令获取该字符所对应地字型码.3.5.2数码管显示电路图3-10 四位八段数码管动态显示电路图3-10为本次设计所用到地四位八段数码管动态显示，其中段选接到单片机地P0口，位选接到单片机地P2口地低四位.其中P0口也接地有上拉电阻，图中未标示出来，会在下面地总体电路中标示出来.采用地是动态显示方式.3.6 硬件电路总体设计图3-11为本次设计地硬件总体设计图，其中利用K1,K2,K3处进行报警温度地设置，然后有DS18B20进行实时温度采集，并在数码管上同步显示，若采集到地温度达到或者超过预设地报警温度，则LED 灯会发光报警，若低于该报警温度，则不会报警.P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.0 P2.1P2.2 P2.3图3-11 硬件电路总体设计图4.软件设计方案4.1主程序介绍4.1.1主程序流程图本次设计首先对程序进行初始化，然后打开报警温度设定开关，对报警温度进行设定，确认设定值后，DS18B20温度传感器进行温度采集并送入单片机中，单片机将传感器所检测到地温度同步显示在数码管上，并且与设置地报警温度进行比较，若达到或者超过报警温度时，LED灯发光报警，如果没有达到，则继续进行温度采集.图4-1主程序流程图4.1.2主流程地C语言程序main (){ALERT=0。
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ds18b20的多点测温教材
基于DS18B20的单总线多点测温系统、摘要：本文主要介绍了一个基于DS18B20单片机的测温系统，详细描述了传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。
对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，许多产品对温度范围要求严格，而目前市场上普遍存在的温度检测仪器大都是单点测量，同时有温度传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时作出决定。
在这样的形式下，开发一种能够同时测量多点，并且实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测量系统就很有必要关键词：DS18B20，AT89c51，多点测温一、任务分工：表1—1 任务分工表二、功能描述：1.使用前程序读取序列号，一次性写入代码中。
此系统写入了三个传感器的序列号。
2.上电，显示“welcome”开机画面。
3.按键1功能选择键，可以选择显示相应的节点，显示所有节点温度，显示平均温度。
4.按键2确认键，按键1选择相应的界面后，按确认键，，同时对传感器进行数据采集，并显示温度。
三、方案选择：一）总线方案：方案一：单端口单总线的多点测温典型应用如图所示，所有DS18B20并联后其数据线连接到处理器的一个端口线上，显著特点是只占用单片机的一个端口。
每个DS18B20内部均有一个唯一的64位序列号，在工作之前先将主系统与DS18B20逐个连接，分别读出序列号并存储在单片机中，根据序列号就可以对同一总线上多个DS18B20进行识别控制，分别读取其温度。
基于单片机的多点温度测量系统毕业设计论文
理工科类大学毕业设计论文南开大学本科生毕业设计中文题目：基于单片机的多点温度测量系统设计英文题目：Design of based on the microprocessor multipoint temperature measurement system学号：****姓名：****年级：****专业：电子信息科学与技术系别：电子科学系指导教师：****完成日期：****摘要通过运用DS18B20数字温度传感器的测温原理和特性，利用它独特的单线总线接口方式，与AT89C51单片机相结合实现多点测温。
并给出了测温系统中对DS18B20操作的C51编程实例。
实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。
本文介绍基于AT89C51单片机、C语言和DS18B20传感器的多点温度测量系统设计及其在Proteus平台下的仿真。
利用51单片机的并行口，同步快速读取8支DS18B20温度，实现了在多点温度测量系统中对多个传感器的快速精确识别和处理，并给出了具体的编程实例和仿真结果。
关键词：单片机；DS18B20数字温度传感器；Proteus仿真；C51编程AbstractWith using the measuring principle and characteristics of the numerical temperature sensor of DS18B20,making use of special characteristics of single line as the total line, and combine together with AT89C51 to realize several points temperature measuring. Also this paper gives the example of the C51 program which is used to operate to the DS18B20. Make system have characteristics of simple, high accuracy, strong anti- interference ability, stable work etc.This design introduced AT89C51 monolithic integrated circuit temperature control system design from the hardware and the software two aspects. A multipoint temperature measurement system based on DS18B20 and AT89C51 microcontroller is designed and simulated by Proteus in this paper, including software and hardware design of this system. The system has such advantages as novel circuit design, quick measurement speed, high measurement accuracy, and good practicality.Key words: SCM；DS18B20；Proteus simulation；C51 program目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1温度智能测控系统的研究背景与现状分析 (1)1.2温度智能测控系统的工作原理 (2)第二章单片机简介 (3)2.1单片机的定义 (3)2.2单片机的基本结构 (4)2.3单片机执行指令的过程 (5)2.4单片机的特点 (6)第三章数字温度传感器DS18B20原理 (7)3.1概述 (7)3.2主要特征 (7)3.3引脚功能 (8)3.4工作原理及应用 (8)3.5单片机对DS18B20的操作流程 (8)3.6 DS18B20与单片机的接口 (9)3.7 DS18B20芯片ROM指令表 (9)3.8 DS18B20芯片存储器操作指令表 (10)3.9 DS18B20复位及应答关系及读写隙 (11)第四章系统硬件设计 (12)4.1系统结构设计思路 (12)4.2系统框图 (13)4.3系统硬件设计 (13)第五章系统软件设计 (16)5.1 系统软件设计思路 (16)5.2系统软件设计 (21)第六章系统运行结果 (27)第七章结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1温度智能测控系统的研究背景与现状分析温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一，同时它也是一种最基本的环境参数。
基于DS18B20的多路温度检测系统设计
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术和通信 网络的发展［ ． Ｊ 电讯技术， １ ． 】 ２ ０ ０
陈小芳． 于泰克Ｒ Ａ 基 ｓ 的分析评估和优化Ｒ Ｉ ＦＤ
系统 ［． 测试， ０ （） Ｊ电子 】 ２ ７６． ０
１０ １０１０ １０１０ ０ ００１ ００１０ ，为 １１１０ １０１０ １００ ０ １１ １ ０ ０ ０
价格便宜，具有很高的性价 比，可 以定时循环检 测和通过 Ｌ Ｄ ６２ Ｃ １０ 显示 多路 的温 度，因此 选择
ＬＣＤ１ ０ ６ ２。
２３ 串 口通 讯 电路 设 计 ．
Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 有一个全双工的串行通讯口，所以
基于DS18B20的温度传感器设计(课程设计)
摘要2009年6月14日随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。
本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。
对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。
目录摘要 (I)第一章前言 (1)第二章设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)第三章课程设计方案及器材选用 (3)3.1设计总体方案 (3)3.1.1方案论证 (3)3.1.2 系统的具体设计与实现 (4)3.2器材选用分析 (5)3.2.1 DS18B20温度传感器 (5)3.2.2 AT89S52单片机介绍 (12)3.3 软件流程图 (15)3.3.1 主程序 (15)3.3.2读出温度子程序 (15)3.3.3 温度转换命令子程序 (15)3.3.4 计算温度子程序 (16)第四章硬件电路的设计 (17)4.1 proteus简介 (17)4.2 proteus仿真图 (17)第五章调试性能及分析 (19)总结 (20)参考文献 (21)附录1 源程序 (22)附录2 原理图 (26)第一章前言目前，单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用，它除了可以测量电信以外，还可以用于温度、湿度等非电信号的测量，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。
(毕业设计)基于89C51和DS18B20的数字温度计设计
一、设计要求数字式温度计要求测温范围为－55～125°C，精度误差在0.1°C，采用AT89C51单片机和DS18B20温度传感器，设定温度报警的最低值和最高值。
采用点阵字符型液晶模块作为数字温度计的显示器，分两行显示，第一行显示DS18B20工作状态，第二行显示实测温度值和状态符号，>H表示实测温度大于温度报警范围，<L表示实测温度小于设置温度报警范围，！表示实测温度在正常范围内，当实测温度超过设定温度限制范围是，发出声光警报信号。
二、方案论证根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机A T89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。
选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。
该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单片机上，经过51单片机处理，将把温度在显示电路上显示，本系统显示器用点阵液晶模块LCD1602实现显示。
检测范围-55摄氏度到125摄氏度。
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图1所示。
图1 数字温度计总体电路结构框图三、系统硬件电路的设计温度计电路设计原理图如图2所示，控制器使用单片机A T89C51，温度传感器使用DS18B20，用4位共阳LED数码管实现温度显示。
D图2 数字温度计设计电路原理图1、主控制器AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。
该器件采用A TMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
基于DS18B20的数字温度计设计课程设计
第三章、DS18B20的相关介绍……………………………………………
DS18B20测温湿系统设计............................
3.1 DS18B20温度传感器.............................................
Proteus组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“The Route to PCB CAD”。Proteus 产品系列也包含了革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
DS18B20性能特点
DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM，④适配各种单片机或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。
3.1DS18B20温度传感器
DS18B20工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。 DS18B20测温原理中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
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的温度计设计代码
基于DS18B20的温度计设计代码一、介绍DS18B20温度计DS18B20是一种数字温度传感器，由美国达拉斯半导体公司生产。
它采用单总线通信协议，并可以通过单总线接口进行多级串联。
DS18B20具有精度高、稳定性好、响应速度快等特点，因此在各种温度测量应用中被广泛使用。
二、DS18B20温度计设计代码在使用DS18B20温度传感器时，我们通常需要编写相应的代码来读取传感器的数据并进行温度计算。
以下是基于Arduino评台的DS18B20温度计设计代码：```c#include <OneWire.h>#include <DallasTemperature.h>#define ONE_WIRE_BUS 2 // 设置DS18B20数据线连接的Arduino 引脚OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperature sensors(&oneWire);void setup() {Serial.begin(9600);sensors.begin();}void loop() {sensors.requestTemperatures(); // 发送获取温度命令float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0); // 获取温度值（摄氏度）float temperatureF = sensors.toFahrenheit(temperatureC); // 转换为华氏度Serial.print("Temperature: ");Serial.print(temperatureC);Serial.print("°C / ");Serial.print(temperatureF);Serial.println("°F");delay(1000); // 延时1s}```以上代码使用了OneWire库和DallasTemperature库来实现对DS18B20的温度测量。
基于DS18B20多点无线温度采集系统设计
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复位 电路 是使 单 片机 处 于某 种确定 的初始 状 态 ． 单 片机 工作从 复位开 始 ， 单 片机 Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ ￣ Ｊ Ｉ 脚 加 入 高 电平并 保持 ２ 个 机 器周 期 以上 ， 就执 行复 位操 作【 １ ］ ． 复位操 作有两 种 基本方 式 ： 一种 是上 电复 位 ， 另一 种 是 上 电与按 键 均有 效 的复 位 ． 图 中采用 后一 种 复位 电路． 当Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ 获 得高 电平 ， 随着 电容 Ｃ ５ 的充 电 ， Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ 引脚 的高 电平将 逐渐 下 降． 若 该高 电平 能够保 持２ 个 机器周 期 以上 ， 就可 以实 现复位 操作 ．
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图 ２ 时 钟 电 路 和复 位 电 路 图
２ 。 ２ 显示 电路
如图３ 为无线温度采集系统显示电路 ， 分为数码管显示电路和１ ２ ８ ６ ４ 液晶显示电路． 基于它们各 自的
时钟 电路 和 复位 电路 ．
单片机的时钟信号通常有两种产生方式 ： 内部时钟方式和外部时钟方式． 内部时钟方式是利用单片 机 内部的振荡 电路产生时钟信号 ． 夕 ｝ 、 部 时钟方式是把外部已有 的时钟信号引入到单 片机内． 本系统采用 内部时钟方式【 ｌ 】 ． 如图， 在单片机的Ｘ Ｔ Ａ Ｌ １ 和ｘ Ｔ Ａ Ｌ ２ 引脚外接晶振 ， 作为单片机 内部振荡 电路的负载 ， 构成 自激 振荡 器 ， 可 在单 片机 内部 产 生时钟 脉 冲信号 ． Ｃ １ １ 和Ｃ ２ ２ 可 以稳 定 振荡 频率 ， 并 快 速起 振 ． 本 电路选 用
基于51单片机的DS18B20温度检测_设计报告
课程名称：微机原理课程设计题目：温度检测课程设计随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度检测仪。
本设计使用简便，功能丰富。
可以实现温度采集，温度报警，重设上下限温度值等功能。
在现代化的工业生产中，需要对周围环境的温度进行检测和控制。
本设计对温控报警问题展开思考，设计一个能根据需求设置低温到高温进行报警并通过数码管显示的系统。
该系统使用STC89C51单片机，同时运用单线数字温度传感器DS18B20，四位共阴数码管显示，按键控制等模块可实现温度的检测与设置。
课题经过实验验证达到设计要求，具有一定的使用价值和推广价值。
本作品使用四位共阴数码管显示，可以清晰地显示当前的报警温度，一定程度避免使用者使用时出错，安全可靠，可使用于各种食品储存室，植物养殖所等地方，实用性很高。
关键字：温度报警器 STC89C51单片机数码管 DS18B20一、课程设计目的和要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)二、总体设计方案 (1)三、硬件设计 (2)3.1 DS18B20传感器 (2)3.2 STC89C51功能介绍 (6)3.3 时钟电路 (8)3.4 复位电路 (8)3.5 LED显示系统电路 (9)3.6 按键控制电路 (11)3.7 蜂鸣器电路 (11)3.8 总体电路设计 (12)四、软件设计 (14)4.1 keil软件 (14)4.2 系统主程序设计 (14)4.3 系统子程序设计 (15)五、仿真与实现 (18)5.1 PROTEUS仿真软件 (18)5.2 STC-ISP程序烧录软件 (19)5.3 使用说明 (20)六、总结 (21)一、课程设计目的和要求1.1 设计目的熟悉典型51单片机，加深对51单片机课程的全面认识和掌握，对51单片机及其接口的应用作进一步的了解，掌握基于51单片机的系统设计的一般流程、方法和技巧，为我们解决工程实际问题打下坚实的基础。
基于DS18B20的温度测量系统
基于ＤＳ１８Ｂ２０的温度测量系统作者：赵永杰徐源来源：《现代电子技术》2008年第10期摘要：探讨工业场合温度测量处理方法及系统构成。
根据数字温度传感器DS18B20的特点,构成温度测量系统。
利用简单的接口与单片机组成一个温度测量系统,通过键盘和LED显示数码管对系统进行控制和显示,给出用DS18B20和AT89C51单片机构成的温度测量系统的应用电路和参考程序。
利用DS18B20的单总线结构,占用系统的端口少,非常适合远距离多点温度检测系统。
关键词：DS18B20；AT89C51；温度；测量中图分类号：TP212 文献标识码：B文章编号：1004-373X(2008)10-157-(1.Nanyang Radio and TV University,Nanyang,473066,China;2.Nanyang Institute ofAbstract：Exploring the methods and system structure of temperature measurement in industrialDS18B20.Creating a temperature measurement system by using simple I/O port and single chip microcomputer which has keyboard and LED,and providing the applied circuit and reference program by means of DS18B20 and AT89C51.According to the structure characteristics of DS18B20,whichsystem based on long-distance and multi-Keywords：在许多工业场合中都要进行温度检测和温度控制,常用方法是采用温度传感进行检测,配合单片机进行控制。
(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DS18B20的单总线多路温度采集系统
收稿日期:2008-05 作者简介:朱群峰(1974—),女,讲师,实验室主任,研究方向为嵌入式系统应用和P LC 技术应用。
图2 单总线处理次序基于DS18B20的单总线多路温度采集系统朱群峰,黄 磊,唐 杰,王跃球(湖南邵阳学院电气工程系,湖南邵阳422004) 摘要:提出基于单总线的采用DS18B20和AT89C51单片机组成的多路温度检测系统,详细给出了硬件和软件系统的设计过程。
该系统设计可靠性高、性价比高,在智能化自动检测和控制系统中具有广阔的前景。
关键词:数字式温度传感器;DS18B20;AT89C51;单总线中图分类号:TH811 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2008)12-0029-02The M ulti 2channels Te m pera ture Collecti on System of 12w i re Ba sed on D S18B20ZHU Qun 2feng,HUAG N Lei,T ANG J ie,WANG Yue 2qiu(Depart m ent of Electr onic Engineering,Shaoyang University,Shaoyang 422004,China )Abstract:The multi 2channels te mperature collecti on syste m is p r oposed,which is composed of AT89C51and DS18B20based on 12wire .The design p r ocess of the hard ware and s oft w are syste m is described in detail .This syste m is very reliable and has a high quality -p rice rati o .It would app lied widely in vari ous intellectual aut omatic testing andcontr olling syste m s .Key words:digital te mperature sens or;DS18B20;AT89C51;12wire1 D S18B20简介DS18B20传感器内部内置A /D,直接输出9～12位(含符号位)的被测温度值,测温范围为-55℃～+125℃,测量分辨率最高可达0.0625℃;每片DS18B20内含64bit 经过激光修正的只读存储器ROM ,支持单总线技术,既可通过串行口线,也可通过其他I/O 口线与微机接口,适配各种单片机或计算机组建测量网络;用户还可以设定非易失性温度报警上下限阈值;一旦测量温度超过此设定值,即可给出一报警标志。
基于DS18B20的单片机多点温度测量系统
基于ＤＳｌ８８２０的单片机多点温度测量系统韦珑砷，杨荣松（四川大学制造科学与工程学院，四川成都６１００６５）ＳｅｖｅｒａｌＰｏｉｎｔｓＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＤＳｌ８８２０ＷＥＩＬｏＩｌｇ—ｓｈｅｎ，ＹＡＮＧＲｏｎｇ—ｓｏｎｇ（Ｓｃｈ００１ｏｆＭ删ｈｃｔｕｆｌｎｇＳｃｉｅｎｃｃａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｄｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒ５ｉ‘ｙ，Ｃｈｅ醒ｄｕ６１０。
６５·Ｃｈｌｎａ）摘要：通过运用Ｄｓｌ８８２０数字温度传感器的测温原理和特性，利用它独特的单线总线接口方式，与ＡＴ８９ｃ５ｌ单片机相结合实现多点刹温。
并给出了测温系统中对ＤＳｌ８８２０操作的ｃ５１编程实倒。
实现了系统接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定等特点。
关键词：单片机；Ｄｓｌ８８２０；ｃ５ｌ编程；温度中国分类号：ＴＰ２１２；ＴＰ３６８文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—２２５７（２００７）１１一００４２—０３Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｔｅｍ口ｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｏｆＤＳｌ８８２０，ｍａｋｉ“ｇｕｓｅｏｆｓｐｅｃｉａｌｃｈａｒａｃ。
ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏ￡ｓｉｎ９１ｅ１ｉｎｅａｓｔｈｅｔｏｔａｌ１ｌｎｅ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈＡＴ８９Ｃ５１ｔｏｒｅａｌｉｚｅｓｅｖｅｒａｌｐｏｉｎｔｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｎｎｇ．Ａ１ｓｏｔ１１ｉｓｐａｐｅｒｇｉｖｅｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｅＣ５１ｐｒｏｇｒａｍｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｏｐｅｒａｔｅｔｏｔｈｅＤＳｌ８８２０．Ｍａｋｅｓｖｓｔｅｍｈａｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒ—ｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｍｐ｛ｅ，ｈ塘ｈａｃｃｕｒａｃｙ，ｓｔｒｏ“ｇａｎｔｉ—ｉｎｔｅ卜ｆｅｒｅｎｃｅａｂｎｉｔｖ，ｓｔａｂｌｅｗｏｒｋｅｔｃ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＣＭ；ＤＳｌ８８２０；Ｃ５１ｐｒｏｇｒａｍ；ｔｅ＂ＤｅｒａｔｕｒｅＯ引言系统采用美国ＤＡＬＬＡＳ半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器ＤＢｌ８８２０。
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DS18B20的多点温度测量体系的设计与仿真
Ｄｅ ｉｎ ａ ｄ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｏ ｌ －ｃ ａ ｎ ｌｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓｇ ｎ ｉ ｌ ｔ ｆｍｕ ｔ ｈ ｎ ｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ｉ
ａ ｕ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｕ ｉ，ｓ ｒ ｇ ｎ ｔ ｉｐ ａ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｅ ｓ ｒｅ ．Ｔ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ａ ａ ｈ ｖ ｎ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｔ ｔ ａ ｅ ｕ ｉ，ｄ ｓ ｌ ｙ ｕ ｉ ａ ｄ ｏｈ ｒａ ｃ ｓ ｏ ｓ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｄ ｔ ａ ｉ ｇ ｏ ｉ ｂ ｅ ａ ｈ ｒ ｄ ｉ ｉ ｌｙ ｄ ｏ ＣＤ ａ ｄ ｃ ｎ ｂ ｏ ｅ ｎ ｇ ｔ ｅ ｅ ｓ ｄ ｓ ａ ｅ ｎ Ｌ ｎ ａ ｅ ｃ ｍｍｎ ｎ ｃ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ａ ｓ ｒ ｌｐ ｒ Ｒ ２ ２ ｔ Ｃ Ｂ ｐ ｕ ｉ ａｅ ｈ ｏ ｇ ｅ ａ ｏ ｔ Ｓ ３ ｏ Ｐ ． ｙ ｉ
温单元 ，存储单元 ，显示单元等构成 。在温度 采集完成 之后 可在 Ｌ Ｄ上显 示和 通过 串 口 Ｒ ２ ２传 到上位 机。 Ｃ Ｓ３
在 Ｐｏ ｕ 环境下 ，上位机 （ Ｃ机 ）与下位机 （ ｒｔ ｓ ｅ Ｐ 单片机 ）相结合 进行仿 真 ，使其 在应用前 端对 其性能进 行测
评 。在上位机采用 Ｌｂ Ｉ Ｗ 编制 的程序将接 收到单 片机传递 的数据进行 显示 。 ａ ＶＥ 关键词 ：温度测量 ；单 片机 Ａ ８ Ｓ ２；Ｄ １ Ｂ ０ Ｐｏｅｓ Ｌｂ ＩＷ Ｔ９５ Ｓ ８ ２ ； ｒｔ ； ａＶ Ｅ ｕ
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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。
借助PROTEUS软件，实现了系统电路设计和仿真。
它适用于电力工业、煤矿、森林、火灾、高层建筑等场所，还可以用于环境恶劣的工业控制现场。
通过DS18B20的单总线技术，实现对远程环境的温度测量与监控。
关键词：DS18B20、仿真、测量系统、PROTEUS、单片机This system introduced on the DS18B20 multi-point temperature measurement system components, design, circuit theory, program design and product development process. DS18B20 multi-point temperature measurement system is the core AT89C51 SCM as a control, smart temperature sensing DS18B20 targets for the control, use of C-language programming system functions. The system is the smallest MCU system, sensor circuit, alarm circuits, LCD display circuit, the five major determinant keyboard circuit circuit components. With PROTEUS software, and the system design and simulation, and the eventual adoption of hardware verification. It applies to the power industry, coal, forest, fire, high-rise buildings and other places can also be bad for the environment of industrial control at the scene. DS18B20 through a single bus technology, to achieve the long-range environmental temperature measurement and monitoring.Key words: DS18B20、simulation、measurement system、PROTEUS、MCU1 绪论1.1 课题来源温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一，同时它也是一种最基本的环境参数。
人民的生活与环境温度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温度。
在工业生产和实验研究中，在电力、化工、石油、冶金、机械制造、大型仓储室、实验室、农场塑料大棚甚至人们的居室里经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对环境温度进行控制。
比如，发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内；许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行。
炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分流才能得到汽油、柴油、煤油等产品；没有合适的温度环境，许多电子设备不能正常工作，粮仓的储粮就会变质霉烂，酒类的品质就没有保障。
可见，研究温度的测量具有重要的理论意义和推广价值。
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。
本设计就是为了满足人们在生活生产中对温度测量系统方面的需求。
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℃，测温范围为-20℃～+80℃。
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℃。
显示数据每一秒刷新一次。
1.2 课题研究的目的意义21世纪科学技术的发展日新月异，科技的进步带动了测量技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了巨大的变化，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术也成为当今科技的主流之一，被广泛地应用于生产的各个领域。
对于本次设计，其目的在于：（1）掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用C51对系统进行编程。
（2）本课题综合了现代测控、电子信息、计算机技术专业领域方方面面的知识，具有综合性、科学性、代表性，可全面检验和促进学生的理论素养和工作能力。
（3）本课题的研究可以使学生更好地掌握基于单片机应用系统的分析与设计方法，培养创新意识、协作精神和理论联系实际的学风，提高电子产品研发素质、增强针对实际应用进行控制系统设计制作的能力。
1.3 国内外现状及水平传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。
温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段:传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；模拟集成温度传感器／控制器；数字温度传感器。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展，同时具有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。
随着我国四个现代化和经济发展，我国在科技和生产各领域都取得了飞速的发展和进步，发展以温度传感器为载体的温度测量技术具有重大意义。
1.4 课题研究内容本设计研究的主要内容如下：（1）在广泛查阅温度检测控制理论和方法、测温技术和温度控制技术等资料的基础上，根据不同的控制要求及应用领域完成对系统方案的总体设计。
本设计采用以AT89C51为核心的单片机系统，来实现对温度的检测、报警等功能。
（2）研究比较各相关元器件的功能与特点，选择合适的元器件。
（3）系统硬件设计。
系统硬件设计主要包括：温度检测、单片机数据采集处理、显示、键盘设定、报警电路等部分。
（4）系统软件设计。
本课题采用C语言，利用Keil编译器进行编程及调试。
主要研究DS18B20与单片机的通信协议、时序及一些C51通用程序等。
本设计的难点分为硬件和软件两个方面。
其中硬件开发的难点在于各种元器件的选择和使用，如各种电阻、电容等的选择。
软件开发的难点在于DS18B20的时序，如果时序不正确，将无法读出正确的温度值，对系统产生很大的影响。
2 系统方案设计2.1 基于模拟温度传感器设计方案该方案由单片机、模拟温度传感器AD590、运算放大器、AD转换器、4×4键盘、LCD显示电路、集成功率放大器、报警器组成,如图2.1所示。
本方案采用模拟温度传感器AD590作为测温元件，传感器将测量的温度变换转换成电流的变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器交将信号进行适当的放大，最后通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号，传给给单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超过设置值时，系统开始报警。
模拟传感器图2.1 基于模拟温度传感器的测量系统方案本方案使用的测温元件的性能指标如下：（1）AD590的测温范围为﹣55℃～+150℃。
（2）AD590的电源电压范围为4V～30V，电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
（3）输出电阻为710MW。
（4）精度高，AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在﹣55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便，温度测量范围广等优点，得到广泛应用。
集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。
电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出2.982V。
电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。
2.2 基于数字温度传感器设计方案该方案使用了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4×4键盘模块对正常温度进行设置显示电路采用128×64 LCD模块，使用LM386作为报警电路中的功率放大器。
温度传感器图2.2 基于数字温度传感器测量系统方案本课题采用数字温度传感器DS18B20作为测为测温元件,它具有如下特点:（1）只要求一个端口即可实现通信。