基于DS18B20的多点温度采集系统设计(LCD)

课程设计任务书

题目：基于DS18B20的多点温度采集系统设计（LCD）系（部）：信息科学与电气工程学院

实习地点：

班级：

学生姓名：学号：

指导教师：

时间：2012年月日到2012年月日

山东交通学院

单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。

本设计是基于STC89C52单片机和DS185B20实现温度的测量系统，单片机在本系统中作为温度输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件。本系统采用单总线操作，线路简单，测量值精确，可实现多点测量，并对温度超过限制值，产生报警和数据采集。本系统被广泛应用于温度控制、温度检测、温度采、消防等系统中。

关键词单片机；数据转换；温度显示；

一.课程设计总体说明---------------------------------------1

1.1目的----------------------------------------------------------------------1 1.2基本功能----------------------------------------------------------------1 1.3扩展功能----------------------------------------------------------------1

1.4课题所达到的功能目标------------------------------1

1.5单片机的选择--------------------------------------1

二.硬件系统说明-------------------------------------------2 1硬件总体设计方案------------------------------------2

1.1硬件设计目标-------------------------------------2

1.2硬件功能模块划分---------------------------------2

1.3主控芯片和关键元器件的选型、接口和引脚介绍-------2

2.软件设计----------------------------------------------6

2.1流程图-------------------------------------------6

三.软件调试说明-------------------------------------------7

1.软件性能测试---------------------------------------7 四．课题开发总结------------------------------------------10

五．用户操作说明-----------------------------------------11 六.参考资料----------------------------------------------------------------11附录：程序-----------------------------------------------------------------12

一、课题总体设计说明

1.1、目的

（1）本实验要实现的是通过DS18B20温度传感器采集温度并在LCD上显示,并学会使用单片机控制DS18B20此类单总线器件，并对数字温度传感器DS18B0进行时序分析。

（2）更进一步了解LCD1602的应用。

（3）掌握单片机与PC的远程通信。

1.2、基本功能

（1）以数字传感器DS1820作为前端采集温度，经过单片机处理后，将外部的温度显示在液晶屏上。

（2）可用通过独立式按键来设定温度的上限值和下限值，当坏境温度超过上限值或低于下限值时会自动提示，并在液晶屏上提示温度大于上限值或温度小于下限值。

（3）当单片机检测到DS18B20存在时会在在LCD1602上显示“DS18B20 Succes”，反之则显示“DS18B20 is Wrong，TEMP is No on”。

1.3、扩展功能

以数字传感器DS1820作为前端采集温度，经过单片机处理后，再通过串口通信，把实时温度值、上限值和下限值显示在用VB语言编辑的计算机软件的界面上并显示出实时温度的变化曲线，当实时温度超过所设定的上限值和下限值时会在用VB语言编辑的计算机软件的界面上提示当前温度超过上限值或下限值，模拟实现设备与计算机的通信，通过计算机对设备的温度检测以及实时监控。1.4、课题所达到的功能目标

（1）能在LCD1602上准确的显示出实时温度；

（2）独立式按键能设置报警温度的上限值、下限值和查看所设定的上限值、下限值；

（3）当温度大于上限值或低于下限值时在液晶屏上自动提示；

（4）通过串口和PC机连接，能够把实时温度值、上限值和下限值显示在用VB语言编辑的计算机软件的界面上并显示出实时温度的变化曲线，当实时温度超过所设定的上限值和下限值时会在用VB语言编辑的计算机软件的界面上提示当前温度超过上限值或下限值。

1.5、单片机的选择

本系统采用了51单片机，其体积小巧，携带方便，价格便宜。且USB接口通讯及供电，通讯速度快，无须外接电源。51单片机有一个全双工的串通信口，非常适合与电脑进行通信。

二、硬件设计说明

1、 硬件总体设计方案

1.1、硬件设计目标

本系统中通过温度传感器DS18B20的数据线DQ 与主控芯片51单片机的P3.3

8位4个按键K1~K4TXD 来实现与用VB 、E 分别接到单片

（1）AT89S51：实现对整个系统的控制。

（2）DS18B20、LCD1602：温度传感器DS18B20的数据线DQ 与主控芯片51单片机的P3.3相连接，DS18B20将采集到的数据送给单片机，经过单片机处理后，显示在8位数据线与单片机P0口的液晶LCD 上。

（3）按键输入：对报警温度上限值TH 和下限值TL 的设置。

（4）串口通信：实现与与用VB 语言编辑的计算机软件的界面间的通信。

1.3、主控芯片和关键元器件的选型、接口和连接方式定义

（1）主控芯片：AT89S51

（2）温度采集：DS18B20

（3）按键：独立式按键（K1~K4）

（4）显示：LCD1602

（5）串口：通过MAX232与单片机的10脚11脚相连

、AT89S51引脚结构,见图1-1

图1-1单片机封装及引脚结构

引脚功能说明：

VCC ：供电电压。

GND ：接地。

P0口：P0口为一个8口，每脚可吸收8TTL 口的管脚第一次写1时，P0它可以被定义为数据/FIASH 编程时，P0 当FIASH 进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外